費米悖論你真的看懂了(所謂細思極恐的費米悖論是什麼梗)
2023-07-22 09:53:51 3
看到網上說,費米悖論細思極恐,不免呵呵——這是典型的「標題黨」了。所有悖論,包括其他很多所謂「細思極恐」的事情,幾乎都是人們自己嚇唬自己罷了。
1,費米是義大利出生的美籍大物理學家,被譽為「原子時代主要開創者之一」,1938年獲諾貝爾物理學獎,美國研製第一顆原子彈(曼哈頓計劃)的主要參與者,因癌症於1954年去世。
2,所謂「費米悖論」,源自1950年他和其他科學家的聊天——他們在聊有沒有外星人。別人說,按照地球產生了人類的條件,宇宙中肯定有其他星球符合這樣的條件。費米接話問:那外星人在哪兒呢?事後有人分析,這是一個悖論——如果有外星人,我們怎麼能見不到;我們沒見到,能證明沒有外星人嗎?大致是這樣——顯然沒什麼可「細思極恐」的。
3,後來,有不少人試圖解釋這個問題,還列出了幾十種可能,並提出了計算公式。概括起來,無非幾種情況——外星人來過了,地球人不知道;外星人沒來過,自有沒來的原因;根本沒有外星人;有外星人,他們來不了,地球人也還沒能力去找他們。
4,這件事,有不小動靜,但好像在主流科學界,並未引起更大關注——真正的大科學家們,自己手頭的活兒都很多,忙著呢,顧不上去研究這個。權威的百科全書什麼的,比如《不列顛百科全書》也沒有收錄這個詞條。維基百科有。
1,悖論(paradox),是指一個命題,聽起來是真的,但卻被有說服力地駁倒了;或者聽起來是荒謬的,卻終於得到了證實。由於人們對一個命題真實或荒謬的最初看法是可以改變的;同樣,對一個命題否證的說服力也是可變的——因此,悖論有不同的程度。對於那些只有放棄某些已經確立的原理才能解決矛盾的極端的悖論,人們稱之為「矛盾命題」。對某些人能稱之為矛盾或悖論的命題,對另外信念不同或見解不確定的人可能就不成為矛盾或悖論。
2,古希臘厄裡亞的芝諾,在公元前450年前後,提出了不少悖論,著名的有「飛矢不動」——芝諾和學生的問答如下:一支射出的箭是動的還是不動的?」「那還用說,當然是動的。」「確實是這樣,在每個人的眼裡它都是動的。可是,這支箭在每一個瞬間裡都有它的位置嗎?」「有的,老師。」「在這一瞬間裡,它佔據的空間和它的體積一樣嗎?」「有確定的位置,又佔據著和自身體積一樣大小的空間。」「那麼,在這一瞬間裡,這支箭是動的,還是不動的?」「不動的,老師」「這一瞬間是不動的,那麼其他瞬間呢?」「也是不動的,老師」 「所以,射出去的箭是不動的?」大約在同時,中國名家惠施也有「飛鳥之影,未嘗動也」的說法。芝諾另一個著名的悖論是飛毛腿阿基利斯永遠追不上鳥龜,不多贅述。
3,使後來人曾經比較頭痛的,是古希臘梅加拉的歐維裡澤的「說謊者」悖論——「我是正在說謊"的人正在說真話,若且唯若他正在撒謊。這是一個真正的矛盾命題。這樣的矛盾命題後來出現了若干變種。這導致學術界關於邏輯達成了比較一致的新認識——這樣的悖論,要求人們修改某些基本假定。最有名的修改,是真和假這兩個概念,假若能不受限制地應用到一種理論的句子中去,其只能屬於另一種在某些方面更為廣泛的理論——更高層級的理論。

4,大哲學家、大數學家羅素,提出過不少悖論,例如「理髮師」悖論——一個理髮師只給不自己刮鬍子的人刮鬍子——那他給不給自己刮鬍子呢?這其實不是一個矛盾命題,倒像是羅素在開玩笑。他最著名的是「羅素悖論」——由所有不包含自己作為元素的集合構成的集合是不存在的。因為如果存在的話,則一個集合是該集合的成員且僅當它不是該集合的成員。這個悖論深深困擾人們的是,按照先入之見,人們能夠闡明的每個集合成員的條件決定了一個集合。為了說清楚什麼樣的成員條件確實決定集合,各種公理集合論便應運而生了——除非修改以往的公理。
1,按照世界上通常對悖論的理解,真正的悖論,就是指「矛盾命題」。如此來看,費米悖論並不屬於真正的悖論,因為解決他的問題,不需要放棄已經確立的原理。
2,非「矛盾命題」的悖論,是比較好解決的。例如,芝諾的「飛矢不動」,運用微積分很好解釋;「飛毛腿追不上烏龜」,只不過是無窮多個不斷減少的量之和等於一個有限量的問題。羅素的「理髮師」悖論,用反證法即可駁倒。
3,目前所有悖論,包括「矛盾命題」,都是邏輯問題。前面說到的歐維裡澤的「說謊者」悖論,就是一個邏輯問題,只是傳統形式邏輯無法解決而已。後來,波蘭猶太裔數學家、邏輯學家塔斯基在數理邏輯方面的建樹;以及捷克數學家、邏輯學家哥德爾提出的「哥德爾定理」,解決了這個問題。
4,「羅素悖論」,涉及到集合論進一步發展的問題;包括1900年福爾蒂和康託爾等數學家提出的「證明了必須有一個最高級無窮數」的悖論,也屬於集合論範疇。解決類似問題,只能靠數學家們的繼續努力了。
5,科學的問題只能靠科學的辦法解決。費米悖論並不「細思極恐」,只是人類的科技水平還沒發展到那個階段。其他有關科學的悖論,不管是不是「矛盾命題」都不「細思極恐」。最後說一句,有人把「薛丁格的貓」說成是悖論,這是不對的,其不屬於悖論範疇。
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