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物理之上——《生命是什麼》讀後感

讀後感1.75W

當閱讀完一本名著後,大家心中一定有很多感想,這時就有必須要寫一篇讀後感了!可能你現在毫無頭緒吧,以下是小編為大家收集的物理之上——《生命是什麼》讀後感,歡迎大家分享。

物理之上——《生命是什麼》讀後感

經常有人問我大學應該報什麼專業,我都會說,看看孩子的興趣吧,然後找一個既能貼合他興趣,又能儘可能學到數學的專業。

這個專業選擇的方法之與我,似乎一直都是物理。以前喜歡物理是那種發自內心的喜歡,因為物理可以讓我明白很多自然現象。在那個階段,物理與生物並沒有本質上的差別,只是物理不需要記憶,很多時候憑影象和公式就可以掌握很多東西了。直到後來大學裡一遍又一遍的學習力熱光電,瞭解物理中各個方向的發展史,才逐漸真正領略物理學的魅力。

從有限的現象進行歸納總結,大膽假設,用數學模型將假設外推到極限,然後與實驗比對,修正模型,再通過數學對模型進行簡化,周而復始。在所有的科學學科中,只有物理能很好的完成整個一輪的工作。也只有學習過物理,才能完整的接受這樣的科學思維訓練。然後,環顧四周,你會發現物理學家們秉持著這套方法論的東西到處臭屁地指點江山。

比如,薛定諤的《生命是什麼》。這本書我差不多讀了三遍了,第一遍還是十幾年前剛剛讀研那會兒,一個朋友買了一本,我借來如飢似渴地讀了一遍,但時隔久遠,只記得其中薛定諤討論了生命的最小尺度的極限在哪裡——當初這本書在我們幾個人的小圈子裡可是聖經一般的存在。後來,我跟這個朋友都去了德國,聯絡卻越來越少,以至於在微信橫行的今天,我都完全找不到他了。

20xx年京東搞活動圖書大促,於是想再買一本《生命是什麼》看看,順便放在書架上留作紀念,也算是當初入行的一個見證吧。可惜買的這個版本翻譯似乎有些問題,但只憑書的內容也足夠吸引我忽略這些問題讀下去了。而且,讀了兩遍——就像引言裡說的,這書值得一讀再讀,每讀一遍,所得所想都會不同。

這本書的前半部分是從物理學家的角度來理解生命,後半部分則是在理解自我意識。上世紀初是物理學發展的黃金時代,在相對論和量子力學的加持下,自然科學所向披靡,人類文明在各個方面得到了自牛頓時代之後全方位的提升。但是,人類19世紀末才發現了霍亂弧菌,1928年才發現了青黴素,1856年孟德爾才開始數豌豆——甚至到了這個時候,人們還在爭論醫生到底是不是應該洗手。

彼時的生命科學,相比於物理學,幼稚的一塌糊塗。1926年,薛定諤方程提出,1944年,《生命是什麼》出版,1947年克里克看到此書開始由物理轉向生物研究,1953年,沃森和克里克提出了DNA雙螺旋結構。

《生命是什麼》出版時,薛定諤並不知道DNA雙螺旋結構的存在,更不用提什麼中心法測。他在書中的分析,全是基於有限的所知,藉助物理思維的方法所做的嘗試。這其中有些問題也許並不是生物學家所關心的,比如生命的最小尺度是什麼,受到哪些限制;有些可能是生物學家所不曾涉及的,比如所謂的負熵;而有些則是生物學家正在苦苦探索的,比如遺傳的性質。

薛定諤從變異的可能因素以及概率出發,基於能量、溫度等引數的設定,粗略估算了基因的最小線度——從現在的角度來看,其實相差並不大。估算可是物理學家的拿手好戲,第一顆原子彈試爆時,費米僅靠幾張視窗飄落的碎紙片就估算出了原子彈實際能量的數量級。在得到了基因的線度後,薛定諤就開始基於此繼續分析基因可能的結構是什麼樣的——在這個問題上,薛定諤想到了同素異構體。老實說,同素異構體本質上還是比較接近真相的,薛定諤抓住了最基本的一個特徵——是同一種元件的空間排列。這種洞若觀火的洞察力,讓並不是生物學家的薛定諤可能比生物學家更早的窺到了遺傳的核心模型,尤其是他甚至對基因密碼的最小字元數進行了卓有預見性的分析,著實令人欽佩——大師果然就是大師。而最為讓我讚歎的是,薛定諤在那時就高屋建瓴的指出,生物系統尤其特有的規律和特徵,並不是物理現有理論的一個簡單應用。這種思想的重要性,後世的很多物理學家並沒有意識到,物理理論的無往而不勝讓大家產生了深深的錯覺,在我看來,這也是很多物理學家轉做生物之後紛紛折戟的原因之一。

這種深邃犀利的洞察力就是大師和普通人的差距。教父說,在一秒鐘內看到本質的人和花半輩子也看不清一件事本質的人,自然是不一樣的命運,大概也是這個意思吧。

另一個讓我產生這種感慨的例子則是愛因斯坦關於固體熱容率的模型,愛因斯坦粗暴的將粒子三個方向的振盪頻率取為一直,雖然捨棄了部分理論計算的準確性,但是清晰簡明的體現了模型的核心,且仍然能夠很好的與實驗資料吻合。愛因斯坦因相對論而聞名於世,但他的研究成果遍佈物理學的各個方向,他甚至對一杯旋轉的水中為什麼碎屑會聚集於杯底中心也給出過解釋——在這之前沒有人能夠解釋這一現象,而這一理論還順便對河床的磨損情況給出了答案。

物理學家是一群好奇心驅動的生物,並不被所謂的專業所侷限。

作為同樣傑出——也許比愛因斯坦稍稍遜色一點的物理學家薛定諤也不例外。《生命是什麼》後半部分收錄了薛定諤關於意識與客觀世界的討論。量子力學的驚世駭俗甚至比相對論的時空觀還具有魔力,不連續性,不確定性,以及大名鼎鼎的量子糾纏,都是量子力學在大眾中的代名詞。而在眾多為人津津樂道的量子力學詞條中,薛定諤最廣為人知的大概就是他那只有名的貓了。

很顯然,這隻貓的生死問題,並不是薛定諤的一時興起,從《生命是什麼》中關於物質與意識,主觀與客觀的討論來看,這隻貓是薛定諤對意識與物質的界限誇張放大的一種嘗試。

幾百年來,自然科學——大多數情況下也就是物理學,一直在孜孜不倦地將人的'主觀意識從客觀世界中剝離出來。我們聽到了聲音的高低,我們就用振動頻率來描述它;我們看到了顏色,我們就用光的頻率來描述它;我們感受到了冷熱,我們就用溫度和原子分子運動的平均能量來描述它;我們能夠感受到快慢和各種力,我們就用機械能和動量來描述它。是的,每一種從感官到定量測量的轉變,都意味著我們可以用更加恆定的標準來看待和理解這個外在的世界,對於測量精確程度的追求,意味著我們能夠將主觀從客觀中剝離出來的最大限度。但是這一追求在量子力學的不確定原理上碰了壁,在普朗克常數的量級上,我們只能知道對正則對易量的乘積——如果測量了其中一個,則會影響另一個量。此時人的主觀行為似乎對客觀世界產生了影響,更為誇張的是,量子力學告訴我們,在測量之前,不論是粒子的位置還是速度,都不是確定的,只是在我們測量時才出現了“坍縮”——也就是我們試圖客觀觀察世界的行為實際上影響了客觀世界。這也是薛定諤貓的來源。

在這種情況下,“測量”這個一直以來用作隔離主觀和客觀的界限變得模糊了,而更為可怕的是,什麼樣的測量會帶來這樣的影響也變得模稜兩可——一隻貓能不能進行“測量”呢?

所以,薛定諤在書中使用了大量的篇幅討論意識。但這個問題實在是過於龐大和超前了,在對生命的物質基礎都沒有深刻理解的時候對意識和思想層面的任何科學探討都只能停留在假設的階段。薛定諤從意識的規模、數量等等角度試圖窺見意識的蛛絲馬跡,更多的是呈現出一種哲學上的啟發而非科學上的知識。

其中我印象最深的有兩處,一處是左右腦分裂後所體現出來的意識的不一致性,這裡表現了意識在空間上的分割,當我們把大腦分成兩部分,意識似乎也分裂了,如果繼續分割意識的器官呢?一個細胞有意識嗎?那麼從什麼時候開始意識就突然出現了呢?

另一處則可以看作意識在時間上的分割。當一個人的記憶不斷更新變化時,我們是不是可以認為這個人的意識在發生變化?那麼意識發生了多大的變化我們就認為意識已經不是原來的意識了呢?這也是“忒修斯之船”的問題。阿茲海默綜合徵患者會逐漸忘記周圍的人和事,對於那些他已經忘掉的朋友來說,患者是否還是同一個人呢?意識是一種記憶嗎?還是記憶之上的什麼“能力”?

當我們再次回到主客觀問題時,問題變得更加複雜了,到底是意識在空間或者時間的哪一部分與客觀世界融合在了一起呢?如果我們找不到這一部分,我們對於物質世界的客觀性還會那麼篤定嗎?

我一直認為在自然科學中,物理學、生物學、心理學具有獨特的地位,前者是後者發展成熟的必經階段和基礎。在物理學黃金年代的二十世紀初,薛定諤就看到了生物學的廣闊前景,並引領了一批物理學家前赴後繼的轉戰生物領域,如今,生物學和當初相比已經突飛猛進,儼然站在了爆發的前夜。

此時讀《生命是什麼》別有一番感悟。