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科学精神包含不可分割的两个部分,其一是对“科学”这个词本身的理解;其二是对科学思维的具体运用。这个专辑带你了解科学家如何思考、如何运用科学来揭示自然世界的奥秘,理解我们生活中的各类问题。让你明白科学是一种思考方式,期待人人都可以像科学家一样思考。

汪诘:生活中的科学问‪题‬ 科学有故事

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科学精神包含不可分割的两个部分,其一是对“科学”这个词本身的理解;其二是对科学思维的具体运用。这个专辑带你了解科学家如何思考、如何运用科学来揭示自然世界的奥秘,理解我们生活中的各类问题。让你明白科学是一种思考方式,期待人人都可以像科学家一样思考。

    01-人工智能会是新的生命形式吗?

    01-人工智能会是新的生命形式吗?

    (09)幻影233问:汪老师,我有一个问题:现在的人工智能技术不断进步,那当机器人有像人一样的思考能力时,会不会成为一种新的生命形式呢?

    最近读了一篇非常有意思的长文,是美国著名的科学作家Tim Urban写的,标题就是《未来的人会是怎样》,这篇文章向我们详细介绍了钢铁侠埃隆·马斯克正在做的又一件大胆事情。过去,他做的每一件事情都是重新定义了人能够做什么?这一次,他希望重新定义未来的人类会是什么,马斯克这次创立的公司叫“Neuralink”(神经连接)。他们的目标是发明一顶魔法帽,让人的大脑和机器实现真正的融合,就好像钢铁侠的那套战衣一样。这听上去相当的大胆,甚至有点儿疯狂。这事真的能做成吗?我跟你一样,对此也是相当的好奇啊。我们先不说结论,先来带大家了解一个非常有意思的概念。

    这个概念叫人类巨灵,巨大的巨,灵魂的灵。啥意思?

    按照作者的观点,在人类发明语言之后,我们这个物种就与其他物种产生了本质的不同。因为有了语言,经验就可以传播,这就意味着前人的知识积累可以装进后人的脑袋里。语言,让最聪明的人、最棒的灵感,经过数代人的积累,聚成了一座小小的部落知识之塔,每一代后辈都能把这座知识之塔装进自己的脑中,成为自己人生的起点,还能吧这座知识之塔越建越高。从此以后,人类有了集体智慧,一群人像一个智能群体一样运作。

    时间到了公元前一万年,最早的城市出现了,人类的语言能力也已经很发达了。但口口传播的交流模式显得太过单一而落后,知识的积累只能存在于人类的记忆中。于是,人类开始把知识记录在物件上,使得知识能够长久留存,这就是文字。这样,每一代人都能学习到整个人类的知识储备,而且比上一代人的知识起点更高,人类开始了飞速的进步。文字传播的星星之火开始燎原,于是又有了印刷机。

    大规模印刷的书籍让知识进入了无数人的脑中,教育也变得触手可及,人与人的沟通可以张嘴也可以动手。人类作为一个种族骄傲地屹立在动物之林,人类也越来越像一个联合体一样行动,人类的知识储备是这个联合体的脑,而每个人则是脑里的一个神经元。这样的联合体,就是作者所称的“人类巨灵”。

    人类巨灵创造出了很多让自己骄傲的发明,他把牛力车发展成了火车,把马拉车变成了汽车,灯笼变成了电灯泡,手写变成了电话通信,工厂工人变成了工业机器。曾经有人在二十世纪初说,或许人类再也没什么可以发明的了。结果却是啪啪的打脸。二十世纪中期,人类开始了他最有野心的发明。是什么呢?它开始很大可以占满一间屋子,后来小到可以装进口袋;它开始很慢比五岁的小朋友做算术题更慢,后来快到一万个珠心算的高手也望尘莫及;它开始有很多接口和电线,后来除了电源线基本无线化了。我想你已经猜到了,它就是计算机,现在你的口袋里或许正装着一部智能手机,这就是一部功能强大的计算机。全世界的计算机都可以用节点通信,这些节点组成了一个新的联合体,我们可以把这个计算机构成的网络称为“计算机巨灵”。如果说“大力水手吃菠菜力大无穷”,那么计算机网络带来的巨大创新就给人类灌下了一集装箱的菠菜。

    但是现在还有一类脑力劳动是计算机不能代理的,那就是思考。人类巨灵深知自己创造的一切,都源自于人类能够独立和有创造性地思考,而大脑的终极扩展,其实是一个能够自己思考的工具。人类巨灵还不知道的是,如

    • 6 min
    02-进化论是不是科学理论?

    02-进化论是不是科学理论?

    进化论是科学理论吗?

    • 7 min
    03-量子力学的常见误解有哪些

    03-量子力学的常见误解有哪些

    平常在节目评论中的留言提问,各种各样的问题,五花八门什么都有,作为每周一期的听众问答,我不可能每个都回答,这一点请大家理解,而且,我现在的回答策略是每周回答一到二个问题,尽可能地回答的深入一点,求精不求多。在以前的问题中,有关量子力学的问题占了相当大的一部分。量子力学确实是科普中一个非常热门的领域,我订阅的十几个科普公号中,平均下来几乎每天都能看到量子力学方面的科普文章,这也可能是公众误解最多的一个科学话题。而且,让人哭笑不得的是,那些打着科普旗号的伪科普文章在这个领域显然是最多的,没有之一,例如“借量子力学来证明客观世界不存在的”“借量子纠缠来证明超光速的”“借量子力学来证明灵魂的”,而且更让我觉得不可思议的是,还有顶着科学家头衔的人,当然我也不知道是不是假冒的,来写所谓的科普文章说中国的量子通信卫星是个大骗局,那文章写的是错误百出、狗屁不通,但是因为使用了大量的标题党、咆哮体,会给不明真相的吃瓜群众造成很大的误解,真的是可以臭遍网络、遗臭万年的。还有一类有关量子,注意我已经拿掉“力学”两个字了,这类有关量子的伪科普文章是出自那些推销各种商品的公号文章,那些顶着量子标题的各种保健药品、电子仪器、生活用品都要先煞有介事地来一段宣扬量子有多神奇的文字,以此来欺骗广大消费者,实在可恨。但是,对于我来说,我可以很容易识别上述这些文章的错误,但是要把理由讲给普通人听,却是一件非常困难的事情,这是因为量子力学本身很复杂、很难、至今也还不够完善,随便一个概念要解释清楚,都需要长篇大论,别人还不一定有耐心看,有耐心也未必看得懂,因此辟谣的难度比造谣的难度高得太多太多了。怎么办呢?我觉得在我有能力、有时间、有精力系统地开一个量子力学的系列节目之前,我只能以我个人长期建立起来的信誉,先谈结论,不谈理由,或者不展开谈理由,只需要大家相信我是经过了一番仔细的学习后得出的靠谱结论就好,大家先相信了我这些结论,以后再慢慢有机会听我详细解说理由。所以,我今天就来盘点一下有关量子力学最常见的一些误解:

    1. 量子力学不能证明唯心主义是对的。“我们不看月亮的时候,月亮不存在”,这是对量子力学最常见的一个误解。微观世界的现象不能简单地套用到宏观世界中。

    2. “我们不观察电子,电子就不存在”,这是对量子不确定性原理的最常见误解,实际上,我们不观察电子,不能确定的是电子的某些状态,例如动量、位置、自旋态等。但是这个电子的质量、电荷都是确实存在的,不会因为我们是否观察而消失。

    3. 量子力学中的观察并不是特指用人的眼睛看。观察是物理学中的一个术语,指的是两个系统之间发生了相互作用。当一个电子打到了荧光屏上,我们就可以说荧光屏观察了电子,也可以说电子观察了荧光屏。

    4. 不确定性原理听上去很神奇,其实也完全不神秘,它也是某些成对出现的物理量,术语叫共轭物理量的逻辑必然。

    5. 不确定性原理是普适的原理,不管在微观世界还是宏观世界,只是不确定性原理有明确的数学法则,这个法则告诉我们,质量越大、体积越大的物体,不确定性就越小,于是,任何肉眼可见的物体,它的不确定性已经小到完全可以忽略不计了。

    6. 量子纠缠现象很神奇,但不神秘,它又是量子叠加态原理的逻辑必然,是完全可以被理解的。物理学家

    • 8 min
    04-我们生活在模拟游戏中吗?

    04-我们生活在模拟游戏中吗?

    有一位叫“脏油菜”的听众给我留言,说最近听完《科技情报局》中的一期节目,标题是:我们都有可能是假人。觉得脑洞大开,他说“我们都是模拟的,就把量子世界物理规则和宇宙大爆炸原因等等疑惑问题都能自洽地解释了”他想听听我的理解。我觉得这个是个好问题,我也去把他说的那期节目听了一下,我想谈谈我个人的一些浅见。

    首先给打酱油的吃瓜群众解释一下什么是模拟理论,我觉得准确地说,这个还不能算理论,只能算是一种假说或者想法吧。这个假说最早的提法叫“缸中之脑”,就是说你怎么知道自己不是一颗被养在玻璃缸中的大脑,你所感知到的一切只不过是刺激你的大脑产生的应激反应而已。到了后来,就有了电影黑客帝国,这部电影就是形象化展示了缸中之脑的假说,我们每个人其实都是被养在培养皿中的,所感知的一切不过是虚拟游戏罢了。现在这个假说升级成了“模拟理论”,是瑞士的一位叫Nick Bostrom的哲学家在2003年提出来的。这位Nick是牛津大学的哲学系教授,有点小名气,出过书,上过TED演讲会,经常接受媒体采访,不过他出名主要是因为他对AI威胁论的坚定支持,2015年11月纽约客对他的介绍是:专注于AI威胁论的哲学家。你在搜索这个人名的时候,很少会有文章提到他的模拟理论,他自己也不怎么谈。这里我首先要纠正一个翻译上的错误,Nick的原始论文是发表在牛津大学的一本哲学期刊上的,“模拟理论”的英文是 Hypothesis,因此应该说是“模拟假说”或者“模拟猜想”,不知怎么的,传到国内后就变成了模拟理论,我在知乎上看到有人提问的时候,以中文为参考再翻译回去,误当作是Simulation Theory,这个Theory在英文中是很严肃的用词,要成为一个Theory可没这么容易。Nick在模拟假说中提出了三个命题,他的原文写的比较拗口,我也用一个比较通俗的翻译来讲,基本也是准确的。1.几乎所有与我们相似的文明都会在技术成熟之前灭绝。2. 几乎所有技术成熟的文明都没有兴趣进行先祖模拟。3.几乎可以肯定,我们正处在一个电脑模拟的世界之中。Nick提出,如果前两个命题为假的话,那么第三个命题就一定为真。用大白话来说呢,就是Nick认为宇宙中存在无数个高度发达的技术文明,而这些文明都有兴趣开发模拟人生的游戏,所以,这样的模拟人生游戏也有无数个,那么从概率上来说,我们活在这种模拟人生的游戏中的概率就非常非常大。以上这些就是模拟猜想的核心内容。科技情报局的那期节目就是介绍这种猜想的一期节目。

    我先谈几点我听完这期节目后,觉得在节目中不够严谨的说法。

    在大约15分15秒的地方,播主说“模拟理论之所以能够受到科学界越来越多的重视,不是因为嘴皮子厉害,而是科学家们发现了越来越多的证据,和越来越多奇怪的现象”。那么,这个假说是不是真的像播主说的受到了科学界越来越多的重视呢?

    为此,我特地在web of science论文数据库做了一番检索,这个论文数据库是目前全球最大的论文数据库,收录了8,000多种世界范围内最有影响力的、经过同行专家评审的高质量的期刊。它的网址是www.webofknowledge.com,大家有兴趣也可以与我做同样的检索。

    首先我用Nick原始论文的标题Are you Living in a computer simulation进行检索,没有找到,换句话说,发表他这篇文章的期刊是被排除在8000多本期刊之外的,我需要说明的是,web of science是也收录哲学类期刊和论文的,并不仅仅是科学类。然后,我继续以关键词SimulationHypothesis

    • 25 min
    05-智商和情商哪个更重要?

    05-智商和情商哪个更重要?

    有听众问我智商和情商哪个更重要?我之所以想回答这个问题,是因为现在朋友圈中鸡汤文真的很盛行了。说实话,我并不反对励志类的文章,我偶尔也会看这类文章,至少我觉得也没什么太大的害处。有些人问我,你说的鸡汤文有没有定义,这个我还真没有定义,有点像美国的一位大法官说的,我不知道色情的定义,但我一看就知道是不是色情。

    心灵鸡汤文也是这样,定义不出来,但是看了就知道。如果一定要说一个标准的话,那么我认为,就是如果这篇文章强调的是情商而不是智商,那么就能够算是一篇鸡汤文。但是,有一类的鸡汤文我是非常反对的,就是通过谎言或者篡改和夸大某些心理学或者社会学实验来佐证自己的观点。有一个被鸡汤文引用率相当高的例子是这样的,1981 年,美国的心理学家做了一次跟踪调研。他们挑选了伊利诺伊州某中学的 81 位毕业生演讲代表,这些人的综合成绩是全校最高的。研究发现,这些学生进入大学后,学习期间成绩大多优异,但有四人辍学。而大学毕业进入社会,大部分学生虽然依旧表现优异,但无法找到能燃烧自己热情的职业。而五名女性,其中两名取得了硕士学位,两名取得了博士学位,却选择了放弃职业在家抚养孩子。波士顿大学的凯伦·阿诺德教授参与了调研,调研报告 1995 年才发表,他总结说:“并不是所有的毕业生代表都是聪明过人的。对于学业成功来说,最重要的不是智商,而是坚持和专注。美国人习惯把成就归因于天赋,而亚洲人则归因于努力。这个研究告诉我们,持之以恒的努力是获得成功的一种方式。当然,你也需要有天赋,但除了天赋之外,长期来说,只有努力和坚持才能有收获。”

    这个故事经过我的考证,是确有其事的,不是虚构的故事,我上面的描述是比较客观地还原这个故事的,阿诺德教授的总结我也是翻译的英文原文,没有夹带任何自己的私货。但是,就有一些鸡汤的作者就不一样了,比如,在一篇文章中我看到作者硬把它改为这些毕业生只有 1/4 取得了成功,其余连平均水平都够不上。改动后的说法流传的更广。实际上这 81 名优秀毕业生绝大多数依然是社会中的佼佼者,只不过他们不是自己行业中的顶尖者。从概率上来说,顶尖者本身就是这个社会中极少数人能达到的,否则也就不叫顶尖了,81名的样本实在太少。这个调查最多只能说明,要想成为行业的顶尖者,情商和智商都重要。建议大家以后看到心灵鸡汤的故事,都需要谨慎,如果要当真,请用关键词的英语去必应或谷歌搜索一下,或许你会发现不一样,甚至完全相反的结论。

    在心理学界还有一个更加著名的实验,叫“棉花糖实验”,也是被心灵鸡汤引用率超高的故事。这个故事是这样的:

    1960 年,斯坦福大学的瓦特·米歇尔(WalterMischel)教授进行了一个重要的心理学实验。研究人员先把一群 4-5 岁的幼儿园孩子带入一间私人房间,让他们就坐,然后在他们面前的桌子上摆上一颗棉花软糖,之后告诉这些孩子:“老师马上要离开房间了,如果等我回来时,你还没有把糖吃掉,那么你就可以再得到一块软糖。但是如果你吃掉了,你就不能得到第二块软糖了。”然后研究人员会离开房间 15 分钟,摄像机全程记录。有些孩子会在研究人员离开后马上把糖吃掉,还有一些上蹿下跳最终没抵挡住诱惑,还有一些则是默默地等到了最后。这项实验最早发布于 1972 年。但使它真正成名的却是之后的跟踪调研,并有了一个专业的术语“延迟满足”

    • 11 min
    06-民航飞机有没有倒档?

    06-民航飞机有没有倒档?

    汪:之前的听众问答都是我一个人在这里回答听众的问题,今天这期,我想换一种形式,我请我们听众当众的专业人士来解答问题。今天要为大家请出的是资深的民航客机维修工程师MEYAO同学,我来代表各位吃瓜群众向他提一些与民航有关的常见问题。姚工,你先跟大家打个招呼吧?
    姚:大家好,我是MEYAO,汪老师的忠实听众,很高兴有机会在老师的节目中露一嗓子感谢汪老师的褒奖,但资深民航客机维修工程师却是不敢当。今天能跟大家交流民航的一些相关问题,我非常荣幸。
    汪:我前段时间带我女儿坐飞机,起飞前看那个屏幕上播放安全须知,上面说救生衣在座位底下。然后我女儿就问我:这救生衣为啥不是降落伞啊?
    姚:飞机上配降落伞的理由只有一个,那就是紧急情况下的逃生。而不配降落伞的理由却非常非常的多,而我认为最重要的一个,那就是不具有可实施性。要知道,跳伞不是一项公民基本技能,而是一项要经过特殊训练才掌握的技能。把一飞机没有经过训练的旅客在空中撒出去,后果是不敢想象的。另外,发生紧急情况时飞机的姿态是否可控,是否有旅客穿戴降落伞再去舱门跳伞的客观条件,如果是巡航状态,舱外低温缺氧的环境,这些因素都决定了,跳伞不是旅客面对紧急情况下所能选择的最好生存方式。最好的方式是由飞行员控制飞机进行迫降等其他更有效的手段。
    前段时间我看过一个3D的小短片,是关于整体客舱逃离的,片中大概意思是让飞机的客舱部位可以脱离,对这个部分单独制作应急逃离降落伞。这个理念在未来能否实现我不敢确定,但是目前这只能是一个理念,客舱脱离的具体方式,脱离机构的设计,以及大吨位伞降的实现,都是需要克服的问题。
    那么,飞机上为什么要配救生衣呢,这个问题比较好回答,飞机在飞行途中会有可能涉水,就会有水面迫降的可能,水面迫降以后,飞机在水面可以漂浮一段时间才会沉没,那这时候人员的水面漂浮设备就非常重要了,救生衣就是其中之一。飞机上不仅仅配有救生衣,还有飞机的座椅垫、能容纳几十人的救生艇,部分应急滑梯都能实现水面漂浮。这些漂浮设备漂浮的时间越长,就会为救援带来更多的机会。
    汪:安全须知中还有带氧气面罩的说明,我想先问一下,一般在什么情况下,氧气面罩会脱落呢?
    姚:氧气面罩作为飞机上必不可少的应急设施,主要用于飞机客舱意外失压以后乘客的应急呼吸使用。客舱失压的原因为客舱密闭性受到了影响,通俗说,就是客舱漏气了。客舱结构受损,舱门密闭性不好,外流活门故障,都有可能造成客舱失压。而氧气面罩的脱落有两种方式,一种是客舱的压力感应装置探测到客舱失压以后的自动脱落,另一种是驾驶舱有控制按钮,飞行员可以手动控制氧气面罩的脱落。
    汪:懂了。带上氧气面罩就会有氧气了吗?有什么需要特别注意的事项。
    姚:客舱安全演示当中有一个细节可能很多人没有注意到,带上氧气面罩需要向下拉一下氧气面罩,这是因为客舱内乘客使用的氧气面罩的氧气来源并不是氧气瓶,而是氧气发生装置,是通过化学原理来产生氧气的,而这个发生器的开关,就在氧气面罩带子连接氧气发生器的那个位置,你拉一下,相当于拉开了氧气发生器的开关,氧气就出来了。千万不要以为带上氧气面罩就可以了,记得拉一下。当然,我们希望连带氧气面罩这种事都不要发生。
    汪:这个还真没注意,这下涨姿势了。下面一个问题是,为什么坐飞机有时

    • 13 min

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