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土狗和他的朋友们
2021/08/19 10:18
类型 talk 26阅读 1

泊松亮斑和反直觉的世界

发布者:沧海一土狗

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泊松亮斑和反直觉的世界 在光的波粒之争中,曾经有一段比较有意思的典故,泊松是一个忠实的粒子派,他为了diss菲涅尔的波动论,提出了这样一个让对方自己搬起石头砸自己的脚的论证(注意大佬们都是怎么diss的,归谬法,泊松数学特别好):假定菲涅耳的理论正确,应当能看到一种非常奇怪的现象:如果在光束的传播路径上,放置一块不透明的圆板,由于光在圆板边缘的衍射,在离圆板一定距离的地方,圆板阴影的中央应当出现一个亮斑,这是不可能发生的现象,因此泊松认为,菲涅耳波动说是荒谬的、不可信的。 菲涅耳和阿拉果接受了泊松的这个挑战,用实验检验了这个理论预言,非常精彩地证实了这个理论的结论,影子中心的确出现了一个亮斑。最后这个斑被称为泊松亮斑。 泊松的数学真的是太好了,所以,他能很有效的保证一致性问题;于是,他从一个基本假设得出一个很反直觉的结论。当然,我们的直觉再次错了。 说实话,我们的直觉真的很不靠谱,大佬也不能免俗,所以,一旦我们跳过扎实的逻辑推理,用自己的感觉去做一些论证,真的会被坑死。 在我的公众号文章里,也充斥着类似的直觉式评论,这也不怪大家,因为我们人类就是这样的机器,启发法、直觉式很有效率,可以节约计算,帮我们活得足够好,而并非最好。不论你看到什么,总能捣鼓出一些直觉式的评论。 科学界还有一个有名的反直觉理论,那就是狭义相对论的推论。狭义相对论的核心是一个叫洛伦兹变换的东西,他是为了保证在不同参照系下,物理学定律保持一致性。 我们的直觉要求时间和空间是绝对不变的,但为了保持物理学定律的一致性,我们不得不牺牲自己的直觉。 洛伦兹变换的推导有一些复杂,我们可以用一个弱一些的推导,来展示这种反直觉。 也就是说,一个基本假设+一致性推导,往往得出一个十分反直觉的东西。 我们假设一个参照系以v的速度运动,另一个观察参照系不动;在运动的参照系里,我们发射一束光源,如图3所示。 在运动参照系里,这束光源做折返跑,过去走了ct,回来走了ct;但在静止的参照系中,光不是折返跑,是走了一个折线,过去走了ct',回来又走了ct' 在这里,有一个强假设:光速不变,也就是说,无论在运动参照系还是静止参照系光速都是c。 光速不变,那么,我们只能去扭曲时空了。 在这个例子里,我们得去调节t和t'的关系,最后可以得出图3下面那个方程。 事实上,这个方程就是洛伦兹变换里有关时间那一项的差分形式。 为啥突然要说泊松亮斑和狭义相对论这两个例子呢?我是想说,我们的直觉是基于效率和满意做的,精度真的堪忧,在处理普通事物时还好,但大部分时候,都太粗糙了。所以,当你拿直觉diss某个东西的时候,我们得想想,我们的直觉是不是一种幻觉,而这种幻觉只是为了方便我们当下的生活罢了。 我现在对我的直觉充满了怀疑,尤其是那种未加理性检验的直觉,所以,我们只能借助一个流程——“假设+形式逻辑推理+实践检验”。 一致性,关键的是一致性,狭义相对论里的洛伦兹变换不就是为了不同参照系下物理规律的一致性么? 那么,经济学领域有没有这种反直觉呢?有,也是反直觉的重灾区。 一个最重要的公式就是P=L/i,即股票指数等于系统内的流动性,除以流动性偏好。 从个体的角度来说,个体可以卖出股票回笼现金,提高自身持有的资金,从个体的角度来说,现金是可变的,价格变动的可变性相对于现金反而是低的;但是,从系统的角度上来讲,现金不可变,或者说现金的变动性要弱的多,当系统内的个体因为某些情绪,提高自身的流动性偏好的时候,每个人都纷纷卖出股票回笼现金,最后,只能靠指数的下跌来平衡。 这很符合逻辑,但反直觉,和我们的体验不一样——股指的高低只取决于我们的群体心态。 碰到这种情况,你还拿自己的个人体验来diss? 所以,在这个诡谲的市场里,我们只能相信逻辑推理和假设检验,不要相信所谓的直觉,我们的直觉远远没有进化好。 大家在开口骂市场sb的时候,千万要三思,错的往往是你的推理,你的直觉,不是市场,市场自有他的一套运行逻辑。市场是由每一个参与者组成,有一套基本的运行规律,但这套规律不必然被每一个参与者掌握。