【如何“脫離地球”更精確地測量宇宙時間?】據國外媒體報導,出於某些原因,當我們談及恒星、星系和宇宙的年齡時,通常使用“年”進行測量和描述,我們是否有更好的方法來測量宇宙時間?
現今,我們可以追溯138億年前發生的大爆炸事件,觀測到宇宙體積延伸至461光年,但是像“年”和“光年”這樣的時間計算單位不僅是完全隨意、以地球為中心,並且從地球歷史上講,這些時間計算單位甚至沒有一致的定義。也許有更好的方法來測量時間,尤其是對宇宙而言,但每種方法都存在著缺點。
關於宇宙,我們可以提出許多宏觀的問題,但這是人類歷史上最令人費解的謎團之一,例如:“宇宙是什麼?宇宙有多大?它是永恒不變的,還是突然形成的,如果是的話,是什麼時候誕生的?”這些問題曾是哲學謎團之一,但過去100年提供了堅定的科學答案。現今基於先進的天文勘測設備,我們知道宇宙是什麼,但迄今我們所觀測的僅是直徑922億光年宇宙的一小部分;我們知道大爆炸事件,這是宇宙開始的標誌性事件,大約發生在138億年前,但準確的發生時間仍有1%的不確定性。
然而,為什麼我們測量宇宙時間和距離的所有方法都使用以地球為中心的單位呢?例如:“年”和“光年”,難道沒有一種更好、更客觀、更普遍的方法來實現嗎?答案是肯定有的,至少科學家傑瑞·貝爾(Jerry Bear)是這樣認為的。
貝爾指出,為什麼宇宙學計算,例如:宇宙年齡和大小,要廣泛地使用狹隘的、與 “年”相關的參數呢?客觀地講,將地球一年的時間概唸作為一種宇宙衡量標準是較狹隘的,光年這個概念僅與宇宙區域測量有關。
以上測量標準都是很好的觀點,但我們需要進一步擴展和思考,尋找一些替代性標準,讓我們來看一下測量宇宙時間背後的科學吧!
在地球上,只有兩種方法來理解時間流逝的概念,這兩種方法都是利用定期重現的現象,這些現象不僅對人類活動至關重要,而且對所有生物活動都至關重要,在較短的時間尺度上,我們有“天”的概念,這是很重要的,原因如下:
一天標誌著日出和日落,大致與地球繞地軸一個完整自轉週期相對應,同時,一天的時間與大多數植物和動物經曆晝夜活動和休眠的時間相對應,所有這些現象都在接下來的一天時間內重復出現,在接下來的幾天里,或許會出現實質性差異,如果我們等待的時間足夠長,這些差異就會重復出現,在一年時間里,日子會以各種方式發生變化,其中包括:日出和日落的時間提前和延遲,白天時間的增加和減少,太陽在地平線之上的最大高度和最小高度,以及季節變化週期、植物和動物生活週期等。但從一年的時間角度來講,幾乎沒有變化,幾年內重複循環出現。
基於以上分析,我們就很容易理解為什麼人們會提出一些基於“日”和“年”等概念的計時系統,因為我們在這顆星球上的活動與這些週期性循環密切相關。但通過仔細觀察,出於各種原因,我們在地球上所經曆的日和年的概念並不能很好地轉化為一組標記時間流逝的通用公式。
首先,在地球歷史上,一天的持續時間已經生了巨大變化,當月球、地球和太陽相互作用時,潮汐摩擦現象會導致一天的時間變長,月球會以螺旋方式逐漸遠離地球,大約40億年前,地球的“一天”時間僅持續6-8個小時,一年有1000多天。
然而,一年的變化,或者說地球繞太陽公轉一週所需的時間,縱觀太陽系歷史僅存在少許變化。變化的最大因素是太陽質量改變,迄今為止,太陽已損失了相當於土星的質量,該變化將促使地球被推向距離太陽更遠的區域,並導致它的軌道運行速度隨著時間推移略慢一些,這將導致一年的時間變長,但僅是略微延長——大約延長萬分之二,這相當於從太陽系誕生至今,一年的時間延長了大約2個小時。
但是為什麼我們要將地球的計時概念延伸應用於整個宇宙,以及將其他星系中行星環繞主恒星的任意運動聯繫起來呢?這是不客觀的,也不是絕對的,而且除了以地球為中心的計時標準之外,再也沒什麼用。天和年都不是普遍適用宇宙的時間度量單位,光年和秒差距(或者相關單位,例如:千秒差距、百萬秒差距或者兆秒差距)都不是普遍適用的距離度量單位。
有趣的是,有一些方法可以更客觀、理物理地定義時間,而且它們不會像以地球為中心的定義那樣存在缺陷,但是我們也有一些很好的理由不使用這些時間度量,因為每一個度量都有其優點和缺點,如果你要對某種方法使用進行論證的話,以下有一些可以考慮的選擇,人們可以從太陽系歷史角度進行分析,判斷這些方法是否比現在以年為基礎(實際上是以地球為中心的計時標準)的計時系統更好或者更差。
即使太陽系發生了複雜的天體物理變化,地球一年的持續時間仍可能是一種有效且穩定的衡量標準,我們可以使用該計時標準確定與地球相關的時間計數。由於光速是一個已知且可測量的常數,因此“光年”就作為一個推導出來的距離單位出現了,而且隨時間變化光年的計時標準僅發生很小變化,在過去數十億年的時間里,準確率一直保持在99.98%左右。
有時,我們會使用另一個重要計時定義,雖然它是間接的,但也是基於地球環繞太陽運行一年的定義——秒差距,它不是僅基於時間,而是基於天文角度和三角學原理。當地球環繞太陽運行,相對一顆“未移動恒星”的視位置,就出現了位置變化,人們可以做一個簡單的測試——只睜開左眼,然後交替睜開右眼,就會發現較近的物體相對於較遠的背景物體會出現“位移”。
在天文學領域,我們稱該現象為“視差”,我們使用地球相對於太陽位置的最大距離來代替人類左右眼之間的距離,地日軌道直徑大約3億公里,一個天體相對於遙遠背景移動1弧秒(1/3600度),將被定義為一個秒差距:大約3.26光年。以下是“脫離地球”的幾種宇宙計時系統:
1、普朗克時間
你是在尋找一個除宇宙基本常數之外不依賴任何規律的時間定義嗎?如果取三個最基本、可測量的自然常數,你可能會考慮到普朗克時間。
萬有引力常數G,光速c,以及量子常數(即簡化的普朗克常數)h,將它們結合起來,就可能得出一個基本的時間單位。雖然這對應於一個有趣的宇宙範圍,因為該等級的量子起伏不會形成粒子/反粒子成對化,但對於黑洞則不同,目前沒有相關的物理過程對應於黑洞的時間變化。普朗克時間非常小,這意味著我們甚至需要天文數字等級的普朗克時間來描述亞原子過程,例如:頂夸克,這是目前已知壽命最短的亞原子粒子,其衰變時間大約10^18普朗克時間,一年的時間相當於10^51普朗克時間,這一時間標準並沒有什麼“錯”,但它確實不符合直覺。
2、原子鐘
這是一個有趣、但令人不易接受的事實:所有關於時間、質量和距離的定義都是“非常隨意”的,1秒、1克、1公斤或者1米,都沒有實質意義,我們只是選擇這些價值標準作為人們日常生活中使用的規範常數。然而,我們確實有一些方法可以將這些選擇的量聯繫起來——通過三個基本常數萬有引力常數G,光速c,以及量子常數h,我們用它來定義普朗克時間,如果你對時間或者距離進行定義,例如:光速可以作為另一種衡量單位。
那麼,為什麼不選擇一個特定的原子躍遷來定義時間和距離呢?在原子躍遷過程中,電子從一個能級降至另一個能級,並釋放特定頻率和波長的光線,以此來確定時間和距離範圍。頻率僅是一個反比延時概念,所以人們能通過測量一個波長光線經過的時間來獲得一個“時間”單位,同時,可以通過波長定義“距離”,這就是原子鐘的工作原理,它也可以用於定義秒和米。
但這是一個任意定義,許多時間變轉太快,其時間間隔太小,不適用於日常的計時標準。例如:現代科學界對秒的定義是:一個銫-133原子超精細結構釋放的光子在真空中9192631770個波長週期。
3、哈勃時間
如果我們從另一個角度出發,而不是使用基於量子特性的更小常數,上升至宇宙尺度等級,將會怎樣呢?宇宙以特定的速率膨脹——宇宙膨脹率,該指數經常被稱為哈勃參數或者哈勃常數。雖然我們通常將它描述為一種速度-距離單位,例如:哈勃常數描述為“71 km/s/Mpc”,它也可以簡單地描述為一種逆比時間:2.3 × 10^-18逆秒,如果我們將其轉換為時間,就會得到一個計時單位——“哈勃時間”,相當於4.3 × 10^17秒,大約是宇宙自大爆炸以來的年齡。
如果我們使用光速來計算哈勃時間,就會得出“哈勃距離”為1.3 × 10^26米,或者說是137億光年。這是一種宇宙宏觀參數,我們可以使用距離單位和時間單位來研究真正意義上的宇宙尺度。
不幸的是,這樣存在一個大問題:哈勃常數並不是一個隨時間變化的常數,而是隨著宇宙年齡的增長,以一種複雜的方式不斷下降,具體取決於宇宙中所有不同成分的相對能量密度。
4、氫原子自旋翻轉躍遷
長期以來,我們試圖尋找一個更好的宇宙時間定義,有一種方法值得考慮:整個宇宙中最常見的量子躍遷。無論任何時候形成的中性氫,它的形成都是一個電子結合在原子核上,而原子核幾乎總是一個單獨、裸露的質子,當電子到達基態時,相對於質子的構型將出現兩種可能性。
電子或者質子要麼反方向量子自旋,即其中一個自旋+ 1 / 2,另一個就是自旋-1 / 2;要麼就是同方向量子自旋,即電子和質子都是自旋+ 1 / 2或者自旋-1 / 2。如果自旋是反向排列,那麼就處於最低能態;如果自旋是正向排列,那麼電子旋轉就有一定概率是自發翻轉,釋放一個特定頻率的獨特光子,該頻率為1420405751.77赫茲。
有趣的是,氫原子自旋躍遷速率較慢,相當於2.9× 10^-15逆秒,如果我們將它轉換成宇宙時間和宇宙長度標準,就相當於1090萬年和1090萬光年,相當於大約330萬秒差距。 #媒体手记#
現今,我們可以追溯138億年前發生的大爆炸事件,觀測到宇宙體積延伸至461光年,但是像“年”和“光年”這樣的時間計算單位不僅是完全隨意、以地球為中心,並且從地球歷史上講,這些時間計算單位甚至沒有一致的定義。也許有更好的方法來測量時間,尤其是對宇宙而言,但每種方法都存在著缺點。
關於宇宙,我們可以提出許多宏觀的問題,但這是人類歷史上最令人費解的謎團之一,例如:“宇宙是什麼?宇宙有多大?它是永恒不變的,還是突然形成的,如果是的話,是什麼時候誕生的?”這些問題曾是哲學謎團之一,但過去100年提供了堅定的科學答案。現今基於先進的天文勘測設備,我們知道宇宙是什麼,但迄今我們所觀測的僅是直徑922億光年宇宙的一小部分;我們知道大爆炸事件,這是宇宙開始的標誌性事件,大約發生在138億年前,但準確的發生時間仍有1%的不確定性。
然而,為什麼我們測量宇宙時間和距離的所有方法都使用以地球為中心的單位呢?例如:“年”和“光年”,難道沒有一種更好、更客觀、更普遍的方法來實現嗎?答案是肯定有的,至少科學家傑瑞·貝爾(Jerry Bear)是這樣認為的。
貝爾指出,為什麼宇宙學計算,例如:宇宙年齡和大小,要廣泛地使用狹隘的、與 “年”相關的參數呢?客觀地講,將地球一年的時間概唸作為一種宇宙衡量標準是較狹隘的,光年這個概念僅與宇宙區域測量有關。
以上測量標準都是很好的觀點,但我們需要進一步擴展和思考,尋找一些替代性標準,讓我們來看一下測量宇宙時間背後的科學吧!
在地球上,只有兩種方法來理解時間流逝的概念,這兩種方法都是利用定期重現的現象,這些現象不僅對人類活動至關重要,而且對所有生物活動都至關重要,在較短的時間尺度上,我們有“天”的概念,這是很重要的,原因如下:
一天標誌著日出和日落,大致與地球繞地軸一個完整自轉週期相對應,同時,一天的時間與大多數植物和動物經曆晝夜活動和休眠的時間相對應,所有這些現象都在接下來的一天時間內重復出現,在接下來的幾天里,或許會出現實質性差異,如果我們等待的時間足夠長,這些差異就會重復出現,在一年時間里,日子會以各種方式發生變化,其中包括:日出和日落的時間提前和延遲,白天時間的增加和減少,太陽在地平線之上的最大高度和最小高度,以及季節變化週期、植物和動物生活週期等。但從一年的時間角度來講,幾乎沒有變化,幾年內重複循環出現。
基於以上分析,我們就很容易理解為什麼人們會提出一些基於“日”和“年”等概念的計時系統,因為我們在這顆星球上的活動與這些週期性循環密切相關。但通過仔細觀察,出於各種原因,我們在地球上所經曆的日和年的概念並不能很好地轉化為一組標記時間流逝的通用公式。
首先,在地球歷史上,一天的持續時間已經生了巨大變化,當月球、地球和太陽相互作用時,潮汐摩擦現象會導致一天的時間變長,月球會以螺旋方式逐漸遠離地球,大約40億年前,地球的“一天”時間僅持續6-8個小時,一年有1000多天。
然而,一年的變化,或者說地球繞太陽公轉一週所需的時間,縱觀太陽系歷史僅存在少許變化。變化的最大因素是太陽質量改變,迄今為止,太陽已損失了相當於土星的質量,該變化將促使地球被推向距離太陽更遠的區域,並導致它的軌道運行速度隨著時間推移略慢一些,這將導致一年的時間變長,但僅是略微延長——大約延長萬分之二,這相當於從太陽系誕生至今,一年的時間延長了大約2個小時。
但是為什麼我們要將地球的計時概念延伸應用於整個宇宙,以及將其他星系中行星環繞主恒星的任意運動聯繫起來呢?這是不客觀的,也不是絕對的,而且除了以地球為中心的計時標準之外,再也沒什麼用。天和年都不是普遍適用宇宙的時間度量單位,光年和秒差距(或者相關單位,例如:千秒差距、百萬秒差距或者兆秒差距)都不是普遍適用的距離度量單位。
有趣的是,有一些方法可以更客觀、理物理地定義時間,而且它們不會像以地球為中心的定義那樣存在缺陷,但是我們也有一些很好的理由不使用這些時間度量,因為每一個度量都有其優點和缺點,如果你要對某種方法使用進行論證的話,以下有一些可以考慮的選擇,人們可以從太陽系歷史角度進行分析,判斷這些方法是否比現在以年為基礎(實際上是以地球為中心的計時標準)的計時系統更好或者更差。
即使太陽系發生了複雜的天體物理變化,地球一年的持續時間仍可能是一種有效且穩定的衡量標準,我們可以使用該計時標準確定與地球相關的時間計數。由於光速是一個已知且可測量的常數,因此“光年”就作為一個推導出來的距離單位出現了,而且隨時間變化光年的計時標準僅發生很小變化,在過去數十億年的時間里,準確率一直保持在99.98%左右。
有時,我們會使用另一個重要計時定義,雖然它是間接的,但也是基於地球環繞太陽運行一年的定義——秒差距,它不是僅基於時間,而是基於天文角度和三角學原理。當地球環繞太陽運行,相對一顆“未移動恒星”的視位置,就出現了位置變化,人們可以做一個簡單的測試——只睜開左眼,然後交替睜開右眼,就會發現較近的物體相對於較遠的背景物體會出現“位移”。
在天文學領域,我們稱該現象為“視差”,我們使用地球相對於太陽位置的最大距離來代替人類左右眼之間的距離,地日軌道直徑大約3億公里,一個天體相對於遙遠背景移動1弧秒(1/3600度),將被定義為一個秒差距:大約3.26光年。以下是“脫離地球”的幾種宇宙計時系統:
1、普朗克時間
你是在尋找一個除宇宙基本常數之外不依賴任何規律的時間定義嗎?如果取三個最基本、可測量的自然常數,你可能會考慮到普朗克時間。
萬有引力常數G,光速c,以及量子常數(即簡化的普朗克常數)h,將它們結合起來,就可能得出一個基本的時間單位。雖然這對應於一個有趣的宇宙範圍,因為該等級的量子起伏不會形成粒子/反粒子成對化,但對於黑洞則不同,目前沒有相關的物理過程對應於黑洞的時間變化。普朗克時間非常小,這意味著我們甚至需要天文數字等級的普朗克時間來描述亞原子過程,例如:頂夸克,這是目前已知壽命最短的亞原子粒子,其衰變時間大約10^18普朗克時間,一年的時間相當於10^51普朗克時間,這一時間標準並沒有什麼“錯”,但它確實不符合直覺。
2、原子鐘
這是一個有趣、但令人不易接受的事實:所有關於時間、質量和距離的定義都是“非常隨意”的,1秒、1克、1公斤或者1米,都沒有實質意義,我們只是選擇這些價值標準作為人們日常生活中使用的規範常數。然而,我們確實有一些方法可以將這些選擇的量聯繫起來——通過三個基本常數萬有引力常數G,光速c,以及量子常數h,我們用它來定義普朗克時間,如果你對時間或者距離進行定義,例如:光速可以作為另一種衡量單位。
那麼,為什麼不選擇一個特定的原子躍遷來定義時間和距離呢?在原子躍遷過程中,電子從一個能級降至另一個能級,並釋放特定頻率和波長的光線,以此來確定時間和距離範圍。頻率僅是一個反比延時概念,所以人們能通過測量一個波長光線經過的時間來獲得一個“時間”單位,同時,可以通過波長定義“距離”,這就是原子鐘的工作原理,它也可以用於定義秒和米。
但這是一個任意定義,許多時間變轉太快,其時間間隔太小,不適用於日常的計時標準。例如:現代科學界對秒的定義是:一個銫-133原子超精細結構釋放的光子在真空中9192631770個波長週期。
3、哈勃時間
如果我們從另一個角度出發,而不是使用基於量子特性的更小常數,上升至宇宙尺度等級,將會怎樣呢?宇宙以特定的速率膨脹——宇宙膨脹率,該指數經常被稱為哈勃參數或者哈勃常數。雖然我們通常將它描述為一種速度-距離單位,例如:哈勃常數描述為“71 km/s/Mpc”,它也可以簡單地描述為一種逆比時間:2.3 × 10^-18逆秒,如果我們將其轉換為時間,就會得到一個計時單位——“哈勃時間”,相當於4.3 × 10^17秒,大約是宇宙自大爆炸以來的年齡。
如果我們使用光速來計算哈勃時間,就會得出“哈勃距離”為1.3 × 10^26米,或者說是137億光年。這是一種宇宙宏觀參數,我們可以使用距離單位和時間單位來研究真正意義上的宇宙尺度。
不幸的是,這樣存在一個大問題:哈勃常數並不是一個隨時間變化的常數,而是隨著宇宙年齡的增長,以一種複雜的方式不斷下降,具體取決於宇宙中所有不同成分的相對能量密度。
4、氫原子自旋翻轉躍遷
長期以來,我們試圖尋找一個更好的宇宙時間定義,有一種方法值得考慮:整個宇宙中最常見的量子躍遷。無論任何時候形成的中性氫,它的形成都是一個電子結合在原子核上,而原子核幾乎總是一個單獨、裸露的質子,當電子到達基態時,相對於質子的構型將出現兩種可能性。
電子或者質子要麼反方向量子自旋,即其中一個自旋+ 1 / 2,另一個就是自旋-1 / 2;要麼就是同方向量子自旋,即電子和質子都是自旋+ 1 / 2或者自旋-1 / 2。如果自旋是反向排列,那麼就處於最低能態;如果自旋是正向排列,那麼電子旋轉就有一定概率是自發翻轉,釋放一個特定頻率的獨特光子,該頻率為1420405751.77赫茲。
有趣的是,氫原子自旋躍遷速率較慢,相當於2.9× 10^-15逆秒,如果我們將它轉換成宇宙時間和宇宙長度標準,就相當於1090萬年和1090萬光年,相當於大約330萬秒差距。 #媒体手记#
【如何“脫離地球”更精確地測量宇宙時間?】據國外媒體報導,出於某些原因,當我們談及恒星、星系和宇宙的年齡時,通常使用“年”進行測量和描述,我們是否有更好的方法來測量宇宙時間?
現今,我們可以追溯138億年前發生的大爆炸事件,觀測到宇宙體積延伸至461光年,但是像“年”和“光年”這樣的時間計算單位不僅是完全隨意、以地球為中心,並且從地球歷史上講,這些時間計算單位甚至沒有一致的定義。也許有更好的方法來測量時間,尤其是對宇宙而言,但每種方法都存在著缺點。
關於宇宙,我們可以提出許多宏觀的問題,但這是人類歷史上最令人費解的謎團之一,例如:“宇宙是什麼?宇宙有多大?它是永恒不變的,還是突然形成的,如果是的話,是什麼時候誕生的?”這些問題曾是哲學謎團之一,但過去100年提供了堅定的科學答案。現今基於先進的天文勘測設備,我們知道宇宙是什麼,但迄今我們所觀測的僅是直徑922億光年宇宙的一小部分;我們知道大爆炸事件,這是宇宙開始的標誌性事件,大約發生在138億年前,但準確的發生時間仍有1%的不確定性。
然而,為什麼我們測量宇宙時間和距離的所有方法都使用以地球為中心的單位呢?例如:“年”和“光年”,難道沒有一種更好、更客觀、更普遍的方法來實現嗎?答案是肯定有的,至少科學家傑瑞·貝爾(Jerry Bear)是這樣認為的。
貝爾指出,為什麼宇宙學計算,例如:宇宙年齡和大小,要廣泛地使用狹隘的、與 “年”相關的參數呢?客觀地講,將地球一年的時間概唸作為一種宇宙衡量標準是較狹隘的,光年這個概念僅與宇宙區域測量有關。
以上測量標準都是很好的觀點,但我們需要進一步擴展和思考,尋找一些替代性標準,讓我們來看一下測量宇宙時間背後的科學吧!
在地球上,只有兩種方法來理解時間流逝的概念,這兩種方法都是利用定期重現的現象,這些現象不僅對人類活動至關重要,而且對所有生物活動都至關重要,在較短的時間尺度上,我們有“天”的概念,這是很重要的,原因如下:
一天標誌著日出和日落,大致與地球繞地軸一個完整自轉週期相對應,同時,一天的時間與大多數植物和動物經曆晝夜活動和休眠的時間相對應,所有這些現象都在接下來的一天時間內重復出現,在接下來的幾天里,或許會出現實質性差異,如果我們等待的時間足夠長,這些差異就會重復出現,在一年時間里,日子會以各種方式發生變化,其中包括:日出和日落的時間提前和延遲,白天時間的增加和減少,太陽在地平線之上的最大高度和最小高度,以及季節變化週期、植物和動物生活週期等。但從一年的時間角度來講,幾乎沒有變化,幾年內重複循環出現。
基於以上分析,我們就很容易理解為什麼人們會提出一些基於“日”和“年”等概念的計時系統,因為我們在這顆星球上的活動與這些週期性循環密切相關。但通過仔細觀察,出於各種原因,我們在地球上所經曆的日和年的概念並不能很好地轉化為一組標記時間流逝的通用公式。
首先,在地球歷史上,一天的持續時間已經生了巨大變化,當月球、地球和太陽相互作用時,潮汐摩擦現象會導致一天的時間變長,月球會以螺旋方式逐漸遠離地球,大約40億年前,地球的“一天”時間僅持續6-8個小時,一年有1000多天。
然而,一年的變化,或者說地球繞太陽公轉一週所需的時間,縱觀太陽系歷史僅存在少許變化。變化的最大因素是太陽質量改變,迄今為止,太陽已損失了相當於土星的質量,該變化將促使地球被推向距離太陽更遠的區域,並導致它的軌道運行速度隨著時間推移略慢一些,這將導致一年的時間變長,但僅是略微延長——大約延長萬分之二,這相當於從太陽系誕生至今,一年的時間延長了大約2個小時。
但是為什麼我們要將地球的計時概念延伸應用於整個宇宙,以及將其他星系中行星環繞主恒星的任意運動聯繫起來呢?這是不客觀的,也不是絕對的,而且除了以地球為中心的計時標準之外,再也沒什麼用。天和年都不是普遍適用宇宙的時間度量單位,光年和秒差距(或者相關單位,例如:千秒差距、百萬秒差距或者兆秒差距)都不是普遍適用的距離度量單位。
有趣的是,有一些方法可以更客觀、理物理地定義時間,而且它們不會像以地球為中心的定義那樣存在缺陷,但是我們也有一些很好的理由不使用這些時間度量,因為每一個度量都有其優點和缺點,如果你要對某種方法使用進行論證的話,以下有一些可以考慮的選擇,人們可以從太陽系歷史角度進行分析,判斷這些方法是否比現在以年為基礎(實際上是以地球為中心的計時標準)的計時系統更好或者更差。
即使太陽系發生了複雜的天體物理變化,地球一年的持續時間仍可能是一種有效且穩定的衡量標準,我們可以使用該計時標準確定與地球相關的時間計數。由於光速是一個已知且可測量的常數,因此“光年”就作為一個推導出來的距離單位出現了,而且隨時間變化光年的計時標準僅發生很小變化,在過去數十億年的時間里,準確率一直保持在99.98%左右。
有時,我們會使用另一個重要計時定義,雖然它是間接的,但也是基於地球環繞太陽運行一年的定義——秒差距,它不是僅基於時間,而是基於天文角度和三角學原理。當地球環繞太陽運行,相對一顆“未移動恒星”的視位置,就出現了位置變化,人們可以做一個簡單的測試——只睜開左眼,然後交替睜開右眼,就會發現較近的物體相對於較遠的背景物體會出現“位移”。
在天文學領域,我們稱該現象為“視差”,我們使用地球相對於太陽位置的最大距離來代替人類左右眼之間的距離,地日軌道直徑大約3億公里,一個天體相對於遙遠背景移動1弧秒(1/3600度),將被定義為一個秒差距:大約3.26光年。以下是“脫離地球”的幾種宇宙計時系統:
1、普朗克時間
你是在尋找一個除宇宙基本常數之外不依賴任何規律的時間定義嗎?如果取三個最基本、可測量的自然常數,你可能會考慮到普朗克時間。
萬有引力常數G,光速c,以及量子常數(即簡化的普朗克常數)h,將它們結合起來,就可能得出一個基本的時間單位。雖然這對應於一個有趣的宇宙範圍,因為該等級的量子起伏不會形成粒子/反粒子成對化,但對於黑洞則不同,目前沒有相關的物理過程對應於黑洞的時間變化。普朗克時間非常小,這意味著我們甚至需要天文數字等級的普朗克時間來描述亞原子過程,例如:頂夸克,這是目前已知壽命最短的亞原子粒子,其衰變時間大約10^18普朗克時間,一年的時間相當於10^51普朗克時間,這一時間標準並沒有什麼“錯”,但它確實不符合直覺。
2、原子鐘
這是一個有趣、但令人不易接受的事實:所有關於時間、質量和距離的定義都是“非常隨意”的,1秒、1克、1公斤或者1米,都沒有實質意義,我們只是選擇這些價值標準作為人們日常生活中使用的規範常數。然而,我們確實有一些方法可以將這些選擇的量聯繫起來——通過三個基本常數萬有引力常數G,光速c,以及量子常數h,我們用它來定義普朗克時間,如果你對時間或者距離進行定義,例如:光速可以作為另一種衡量單位。
那麼,為什麼不選擇一個特定的原子躍遷來定義時間和距離呢?在原子躍遷過程中,電子從一個能級降至另一個能級,並釋放特定頻率和波長的光線,以此來確定時間和距離範圍。頻率僅是一個反比延時概念,所以人們能通過測量一個波長光線經過的時間來獲得一個“時間”單位,同時,可以通過波長定義“距離”,這就是原子鐘的工作原理,它也可以用於定義秒和米。
但這是一個任意定義,許多時間變轉太快,其時間間隔太小,不適用於日常的計時標準。例如:現代科學界對秒的定義是:一個銫-133原子超精細結構釋放的光子在真空中9192631770個波長週期。
3、哈勃時間
如果我們從另一個角度出發,而不是使用基於量子特性的更小常數,上升至宇宙尺度等級,將會怎樣呢?宇宙以特定的速率膨脹——宇宙膨脹率,該指數經常被稱為哈勃參數或者哈勃常數。雖然我們通常將它描述為一種速度-距離單位,例如:哈勃常數描述為“71 km/s/Mpc”,它也可以簡單地描述為一種逆比時間:2.3 × 10^-18逆秒,如果我們將其轉換為時間,就會得到一個計時單位——“哈勃時間”,相當於4.3 × 10^17秒,大約是宇宙自大爆炸以來的年齡。
如果我們使用光速來計算哈勃時間,就會得出“哈勃距離”為1.3 × 10^26米,或者說是137億光年。這是一種宇宙宏觀參數,我們可以使用距離單位和時間單位來研究真正意義上的宇宙尺度。
不幸的是,這樣存在一個大問題:哈勃常數並不是一個隨時間變化的常數,而是隨著宇宙年齡的增長,以一種複雜的方式不斷下降,具體取決於宇宙中所有不同成分的相對能量密度。
4、氫原子自旋翻轉躍遷
長期以來,我們試圖尋找一個更好的宇宙時間定義,有一種方法值得考慮:整個宇宙中最常見的量子躍遷。無論任何時候形成的中性氫,它的形成都是一個電子結合在原子核上,而原子核幾乎總是一個單獨、裸露的質子,當電子到達基態時,相對於質子的構型將出現兩種可能性。
電子或者質子要麼反方向量子自旋,即其中一個自旋+ 1 / 2,另一個就是自旋-1 / 2;要麼就是同方向量子自旋,即電子和質子都是自旋+ 1 / 2或者自旋-1 / 2。如果自旋是反向排列,那麼就處於最低能態;如果自旋是正向排列,那麼電子旋轉就有一定概率是自發翻轉,釋放一個特定頻率的獨特光子,該頻率為1420405751.77赫茲。
有趣的是,氫原子自旋躍遷速率較慢,相當於2.9× 10^-15逆秒,如果我們將它轉換成宇宙時間和宇宙長度標準,就相當於1090萬年和1090萬光年,相當於大約330萬秒差距。 #媒体手记#
現今,我們可以追溯138億年前發生的大爆炸事件,觀測到宇宙體積延伸至461光年,但是像“年”和“光年”這樣的時間計算單位不僅是完全隨意、以地球為中心,並且從地球歷史上講,這些時間計算單位甚至沒有一致的定義。也許有更好的方法來測量時間,尤其是對宇宙而言,但每種方法都存在著缺點。
關於宇宙,我們可以提出許多宏觀的問題,但這是人類歷史上最令人費解的謎團之一,例如:“宇宙是什麼?宇宙有多大?它是永恒不變的,還是突然形成的,如果是的話,是什麼時候誕生的?”這些問題曾是哲學謎團之一,但過去100年提供了堅定的科學答案。現今基於先進的天文勘測設備,我們知道宇宙是什麼,但迄今我們所觀測的僅是直徑922億光年宇宙的一小部分;我們知道大爆炸事件,這是宇宙開始的標誌性事件,大約發生在138億年前,但準確的發生時間仍有1%的不確定性。
然而,為什麼我們測量宇宙時間和距離的所有方法都使用以地球為中心的單位呢?例如:“年”和“光年”,難道沒有一種更好、更客觀、更普遍的方法來實現嗎?答案是肯定有的,至少科學家傑瑞·貝爾(Jerry Bear)是這樣認為的。
貝爾指出,為什麼宇宙學計算,例如:宇宙年齡和大小,要廣泛地使用狹隘的、與 “年”相關的參數呢?客觀地講,將地球一年的時間概唸作為一種宇宙衡量標準是較狹隘的,光年這個概念僅與宇宙區域測量有關。
以上測量標準都是很好的觀點,但我們需要進一步擴展和思考,尋找一些替代性標準,讓我們來看一下測量宇宙時間背後的科學吧!
在地球上,只有兩種方法來理解時間流逝的概念,這兩種方法都是利用定期重現的現象,這些現象不僅對人類活動至關重要,而且對所有生物活動都至關重要,在較短的時間尺度上,我們有“天”的概念,這是很重要的,原因如下:
一天標誌著日出和日落,大致與地球繞地軸一個完整自轉週期相對應,同時,一天的時間與大多數植物和動物經曆晝夜活動和休眠的時間相對應,所有這些現象都在接下來的一天時間內重復出現,在接下來的幾天里,或許會出現實質性差異,如果我們等待的時間足夠長,這些差異就會重復出現,在一年時間里,日子會以各種方式發生變化,其中包括:日出和日落的時間提前和延遲,白天時間的增加和減少,太陽在地平線之上的最大高度和最小高度,以及季節變化週期、植物和動物生活週期等。但從一年的時間角度來講,幾乎沒有變化,幾年內重複循環出現。
基於以上分析,我們就很容易理解為什麼人們會提出一些基於“日”和“年”等概念的計時系統,因為我們在這顆星球上的活動與這些週期性循環密切相關。但通過仔細觀察,出於各種原因,我們在地球上所經曆的日和年的概念並不能很好地轉化為一組標記時間流逝的通用公式。
首先,在地球歷史上,一天的持續時間已經生了巨大變化,當月球、地球和太陽相互作用時,潮汐摩擦現象會導致一天的時間變長,月球會以螺旋方式逐漸遠離地球,大約40億年前,地球的“一天”時間僅持續6-8個小時,一年有1000多天。
然而,一年的變化,或者說地球繞太陽公轉一週所需的時間,縱觀太陽系歷史僅存在少許變化。變化的最大因素是太陽質量改變,迄今為止,太陽已損失了相當於土星的質量,該變化將促使地球被推向距離太陽更遠的區域,並導致它的軌道運行速度隨著時間推移略慢一些,這將導致一年的時間變長,但僅是略微延長——大約延長萬分之二,這相當於從太陽系誕生至今,一年的時間延長了大約2個小時。
但是為什麼我們要將地球的計時概念延伸應用於整個宇宙,以及將其他星系中行星環繞主恒星的任意運動聯繫起來呢?這是不客觀的,也不是絕對的,而且除了以地球為中心的計時標準之外,再也沒什麼用。天和年都不是普遍適用宇宙的時間度量單位,光年和秒差距(或者相關單位,例如:千秒差距、百萬秒差距或者兆秒差距)都不是普遍適用的距離度量單位。
有趣的是,有一些方法可以更客觀、理物理地定義時間,而且它們不會像以地球為中心的定義那樣存在缺陷,但是我們也有一些很好的理由不使用這些時間度量,因為每一個度量都有其優點和缺點,如果你要對某種方法使用進行論證的話,以下有一些可以考慮的選擇,人們可以從太陽系歷史角度進行分析,判斷這些方法是否比現在以年為基礎(實際上是以地球為中心的計時標準)的計時系統更好或者更差。
即使太陽系發生了複雜的天體物理變化,地球一年的持續時間仍可能是一種有效且穩定的衡量標準,我們可以使用該計時標準確定與地球相關的時間計數。由於光速是一個已知且可測量的常數,因此“光年”就作為一個推導出來的距離單位出現了,而且隨時間變化光年的計時標準僅發生很小變化,在過去數十億年的時間里,準確率一直保持在99.98%左右。
有時,我們會使用另一個重要計時定義,雖然它是間接的,但也是基於地球環繞太陽運行一年的定義——秒差距,它不是僅基於時間,而是基於天文角度和三角學原理。當地球環繞太陽運行,相對一顆“未移動恒星”的視位置,就出現了位置變化,人們可以做一個簡單的測試——只睜開左眼,然後交替睜開右眼,就會發現較近的物體相對於較遠的背景物體會出現“位移”。
在天文學領域,我們稱該現象為“視差”,我們使用地球相對於太陽位置的最大距離來代替人類左右眼之間的距離,地日軌道直徑大約3億公里,一個天體相對於遙遠背景移動1弧秒(1/3600度),將被定義為一個秒差距:大約3.26光年。以下是“脫離地球”的幾種宇宙計時系統:
1、普朗克時間
你是在尋找一個除宇宙基本常數之外不依賴任何規律的時間定義嗎?如果取三個最基本、可測量的自然常數,你可能會考慮到普朗克時間。
萬有引力常數G,光速c,以及量子常數(即簡化的普朗克常數)h,將它們結合起來,就可能得出一個基本的時間單位。雖然這對應於一個有趣的宇宙範圍,因為該等級的量子起伏不會形成粒子/反粒子成對化,但對於黑洞則不同,目前沒有相關的物理過程對應於黑洞的時間變化。普朗克時間非常小,這意味著我們甚至需要天文數字等級的普朗克時間來描述亞原子過程,例如:頂夸克,這是目前已知壽命最短的亞原子粒子,其衰變時間大約10^18普朗克時間,一年的時間相當於10^51普朗克時間,這一時間標準並沒有什麼“錯”,但它確實不符合直覺。
2、原子鐘
這是一個有趣、但令人不易接受的事實:所有關於時間、質量和距離的定義都是“非常隨意”的,1秒、1克、1公斤或者1米,都沒有實質意義,我們只是選擇這些價值標準作為人們日常生活中使用的規範常數。然而,我們確實有一些方法可以將這些選擇的量聯繫起來——通過三個基本常數萬有引力常數G,光速c,以及量子常數h,我們用它來定義普朗克時間,如果你對時間或者距離進行定義,例如:光速可以作為另一種衡量單位。
那麼,為什麼不選擇一個特定的原子躍遷來定義時間和距離呢?在原子躍遷過程中,電子從一個能級降至另一個能級,並釋放特定頻率和波長的光線,以此來確定時間和距離範圍。頻率僅是一個反比延時概念,所以人們能通過測量一個波長光線經過的時間來獲得一個“時間”單位,同時,可以通過波長定義“距離”,這就是原子鐘的工作原理,它也可以用於定義秒和米。
但這是一個任意定義,許多時間變轉太快,其時間間隔太小,不適用於日常的計時標準。例如:現代科學界對秒的定義是:一個銫-133原子超精細結構釋放的光子在真空中9192631770個波長週期。
3、哈勃時間
如果我們從另一個角度出發,而不是使用基於量子特性的更小常數,上升至宇宙尺度等級,將會怎樣呢?宇宙以特定的速率膨脹——宇宙膨脹率,該指數經常被稱為哈勃參數或者哈勃常數。雖然我們通常將它描述為一種速度-距離單位,例如:哈勃常數描述為“71 km/s/Mpc”,它也可以簡單地描述為一種逆比時間:2.3 × 10^-18逆秒,如果我們將其轉換為時間,就會得到一個計時單位——“哈勃時間”,相當於4.3 × 10^17秒,大約是宇宙自大爆炸以來的年齡。
如果我們使用光速來計算哈勃時間,就會得出“哈勃距離”為1.3 × 10^26米,或者說是137億光年。這是一種宇宙宏觀參數,我們可以使用距離單位和時間單位來研究真正意義上的宇宙尺度。
不幸的是,這樣存在一個大問題:哈勃常數並不是一個隨時間變化的常數,而是隨著宇宙年齡的增長,以一種複雜的方式不斷下降,具體取決於宇宙中所有不同成分的相對能量密度。
4、氫原子自旋翻轉躍遷
長期以來,我們試圖尋找一個更好的宇宙時間定義,有一種方法值得考慮:整個宇宙中最常見的量子躍遷。無論任何時候形成的中性氫,它的形成都是一個電子結合在原子核上,而原子核幾乎總是一個單獨、裸露的質子,當電子到達基態時,相對於質子的構型將出現兩種可能性。
電子或者質子要麼反方向量子自旋,即其中一個自旋+ 1 / 2,另一個就是自旋-1 / 2;要麼就是同方向量子自旋,即電子和質子都是自旋+ 1 / 2或者自旋-1 / 2。如果自旋是反向排列,那麼就處於最低能態;如果自旋是正向排列,那麼電子旋轉就有一定概率是自發翻轉,釋放一個特定頻率的獨特光子,該頻率為1420405751.77赫茲。
有趣的是,氫原子自旋躍遷速率較慢,相當於2.9× 10^-15逆秒,如果我們將它轉換成宇宙時間和宇宙長度標準,就相當於1090萬年和1090萬光年,相當於大約330萬秒差距。 #媒体手记#
第66篇 让消费者乐得颠颠的,就是颠覆?
不知道有多少人看到那个视频,就是一位台湾小弟,到大陆来,手机欠费了,发现没有交话费的地方,另外也没有电话亭,于是隔天录了段视频,向世界吐槽说:这个地方太落后了,居然找不到一个电话亭......
不知别人怎么想,反正小编看了以后就哑然失笑了。当他们还在用老眼光看世界的时候,世界已经悄悄地把他颠覆了!有人说:颠覆性创新是消费者自己想不出来的,市场调查蛋用没有,只有思想没有边界才可能有颠覆性创新的开始!
那么什么是颠覆?老师给小编找到了一篇七年前的文章,来自哈佛,那么世界高等学府是怎样看颠覆性创新的呢?先听听老师对颠覆性创新的看法吧。
本号特约经济学专家:
这是一篇发表于七年前的文章,讨论什么是颠覆性创新。
其实今天的中国人,都知道什么是颠覆性创新。只要看智能手机这一项,就全都明白了!
智能手机把电话座机颠覆了、当然把城市的电话亭也全颠覆了、把非专业照相机和录像机给颠覆了、把录音机和电唱机音响给颠覆了、把纸质地图给颠覆了、把手电筒给颠覆了、还把造硬币和小额纸币的工厂也颠覆了……。
所以中国的企业家,不用了解那么高深的理论,能把原来不是自己行业的产品和服务给干掉,还能让消费者乐得屁颠屁颠的,就是颠覆!
越往后,颠覆性创新一定越来越多。用土点的话说,只要能做到“鸡窝掏鸭窝”,用自己行业的新产品把别的行业的产品踢出局,就是颠覆性创新。
在同行业里把竞争对手超越了,那也算有创新,但不叫“颠覆性创新”。
部分原文参考:
什么是颠覆性创新?
在引入该理论 20 年后,我们重新审视了它所解释的和未解释的。
总结:在过去的 20 年里,颠覆性创新理论在商界产生了巨大的影响,是预测哪些行业进入者会成功的有力工具。不幸的是,该理论也被广泛误解,每当市场新来者撼动行业老牌企业时,“颠覆性”的标签就被过于粗心地贴上了。
颠覆理论的架构师 Clayton M. Christensen 和他的合著者纠正了一些错误信息,描述了对该主题的思考是如何演变的,并讨论了该理论的效用。他们首先阐明了经典的颠覆意味着什么——一家小型企业以新颖但适度的产品为目标,瞄准被忽视的客户,并逐渐转向高端市场以挑战行业领导者。他们指出,通常被誉为颠覆者的优步实际上并不符合颠覆模式,他们解释说,如果管理者不理解颠覆理论的细微差别或正确应用其原则,他们可能无法做出正确的战略选择。
常见的错误包括未能将颠覆视为一个渐进的过程(这可能导致现有企业忽视重大威胁)和盲目接受“颠覆或被颠覆”的口头禅(这可能导致现有企业在尝试时危及他们的核心业务)以抵御破坏性竞争对手。
作者承认颠覆理论有一定的局限性。
1995 年引入的颠覆性创新理论已被证明是思考创新驱动型增长的有力方式。
许多小型创业公司的领导者都称赞它是他们的指路明灯;大型成熟组织的许多高管也是如此认为,包括英特尔、南新罕布什尔大学和 Salesforce.com。
不幸的是,颠覆理论有成为其自身成功受害者的危险。尽管广泛传播,但该理论的核心概念被广泛误解,其基本原则经常被误用。
太多谈到“颠覆”的人过于频繁地使用这个术语来引用创新的概念来支持他们想做的任何事情。
许多研究人员、作家和顾问使用“颠覆性创新”来描述行业冲击和先前成功的老牌企业步履蹒跚的任何情况。这种用法太广泛了。
将颠覆性创新与改变行业竞争模式的任何突破混为一谈的问题在于,不同类型的创新需要不同的战略方法。作为颠覆性创新者取得成功(或抵御颠覆性挑战者)的经验教训并不适用于瞬息万变的市场中的每家公司。
如果我们对自己的标签草率,或者未能将后续研究和经验的见解整合到最初的理论中,那么管理者最终可能会在他们的背景下使用错误的工具,从而降低他们成功的机会。随着时间的推移,该理论的实用性将被削弱。
颠覆性创新源于低端或新市场的立足点。
在质量达到他们的标准之前,颠覆性创新不会受到主流客户的欢迎。
颠覆性创新最初被大多数现有客户认为是次等的。通常情况下,客户不愿意仅仅因为新产品的价格较低而愿意转向新产品。相反,他们会等到它的质量提高到足以让他们满意为止。一旦发生这种情况,他们就会采用新产品并愉快地接受其较低的价格。(这就是颠覆推动市场价格下跌的方式。)
1. 颠覆是一个过程。
大多数创新——无论是否具有颠覆性——都是以小规模实验开始的。颠覆者往往专注于获得恰到好处的商业模式,而不仅仅是产品。当他们成功时,他们从边缘(低端市场或新市场)向主流的转变首先侵蚀现有企业的市场份额,然后侵蚀他们的盈利能力。因为颠覆可能需要时间,所以在位者经常忽视颠覆者。
2. 颠覆者通常建立与现有企业截然不同的商业模式。
3. 一些颠覆性创新成功;有些没有。
第三个常见错误是专注于取得的成果——声称一家公司因其成功而具有颠覆性。但成功并不包含在颠覆的定义中:并非每条颠覆性的道路都会导致胜利,也不是每一个成功的新公司都遵循颠覆性的道路。
如果我们将每一次商业成功都称为“颠覆”,那么以截然不同的方式崛起的公司将被视为洞察普遍成功战略的来源。这就产生了一种危险:管理人员可能会混淆和匹配很可能彼此不一致的行为,因此不太可能产生预期的结果。
4.“颠覆或被颠覆”的口头禅可能会误导我们。
颠覆性创新视角可以揭示什么
技术或产品本身具有持续性或颠覆性的情况很少见。当新技术出现时,颠覆理论可以指导战略选择。
我们对颠覆的思考是如何发展的
聪明的颠覆者改进他们的产品并推动高端市场。
理解异常
特斯拉汽车公司是一个当前突出的例子。人们可能会说这家公司具有颠覆性。但它的立足点是汽车市场的高端(客户愿意在汽车上花费 70,000 美元或更多),而这个细分市场对现有企业来说并不是无足轻重的。毫不奇怪,特斯拉的进入引起了老牌竞争对手的极大关注和投资。如果颠覆理论是正确的,那么特斯拉的未来要么是被规模更大的现有企业收购,要么是长达数年的争夺市场意义的艰苦战斗。
实证检验表明,使用颠覆性理论可以让我们在预测哪些新兴企业会成功方面更加准确。随着不断发展的研究人员和从业者社区继续建立在颠覆理论的基础上并将其与其他观点相结合,我们将更好地了解什么有助于企业成功创新。
来源:本文发表于哈佛商业评论(2015 年 12 月) 作者:克莱顿 M.克里斯滕森, 迈克尔·E·雷诺,和 罗里·麦克唐纳
译者:刘斌 中国(上海)自贸区研究院金融研究室主任
不知道有多少人看到那个视频,就是一位台湾小弟,到大陆来,手机欠费了,发现没有交话费的地方,另外也没有电话亭,于是隔天录了段视频,向世界吐槽说:这个地方太落后了,居然找不到一个电话亭......
不知别人怎么想,反正小编看了以后就哑然失笑了。当他们还在用老眼光看世界的时候,世界已经悄悄地把他颠覆了!有人说:颠覆性创新是消费者自己想不出来的,市场调查蛋用没有,只有思想没有边界才可能有颠覆性创新的开始!
那么什么是颠覆?老师给小编找到了一篇七年前的文章,来自哈佛,那么世界高等学府是怎样看颠覆性创新的呢?先听听老师对颠覆性创新的看法吧。
本号特约经济学专家:
这是一篇发表于七年前的文章,讨论什么是颠覆性创新。
其实今天的中国人,都知道什么是颠覆性创新。只要看智能手机这一项,就全都明白了!
智能手机把电话座机颠覆了、当然把城市的电话亭也全颠覆了、把非专业照相机和录像机给颠覆了、把录音机和电唱机音响给颠覆了、把纸质地图给颠覆了、把手电筒给颠覆了、还把造硬币和小额纸币的工厂也颠覆了……。
所以中国的企业家,不用了解那么高深的理论,能把原来不是自己行业的产品和服务给干掉,还能让消费者乐得屁颠屁颠的,就是颠覆!
越往后,颠覆性创新一定越来越多。用土点的话说,只要能做到“鸡窝掏鸭窝”,用自己行业的新产品把别的行业的产品踢出局,就是颠覆性创新。
在同行业里把竞争对手超越了,那也算有创新,但不叫“颠覆性创新”。
部分原文参考:
什么是颠覆性创新?
在引入该理论 20 年后,我们重新审视了它所解释的和未解释的。
总结:在过去的 20 年里,颠覆性创新理论在商界产生了巨大的影响,是预测哪些行业进入者会成功的有力工具。不幸的是,该理论也被广泛误解,每当市场新来者撼动行业老牌企业时,“颠覆性”的标签就被过于粗心地贴上了。
颠覆理论的架构师 Clayton M. Christensen 和他的合著者纠正了一些错误信息,描述了对该主题的思考是如何演变的,并讨论了该理论的效用。他们首先阐明了经典的颠覆意味着什么——一家小型企业以新颖但适度的产品为目标,瞄准被忽视的客户,并逐渐转向高端市场以挑战行业领导者。他们指出,通常被誉为颠覆者的优步实际上并不符合颠覆模式,他们解释说,如果管理者不理解颠覆理论的细微差别或正确应用其原则,他们可能无法做出正确的战略选择。
常见的错误包括未能将颠覆视为一个渐进的过程(这可能导致现有企业忽视重大威胁)和盲目接受“颠覆或被颠覆”的口头禅(这可能导致现有企业在尝试时危及他们的核心业务)以抵御破坏性竞争对手。
作者承认颠覆理论有一定的局限性。
1995 年引入的颠覆性创新理论已被证明是思考创新驱动型增长的有力方式。
许多小型创业公司的领导者都称赞它是他们的指路明灯;大型成熟组织的许多高管也是如此认为,包括英特尔、南新罕布什尔大学和 Salesforce.com。
不幸的是,颠覆理论有成为其自身成功受害者的危险。尽管广泛传播,但该理论的核心概念被广泛误解,其基本原则经常被误用。
太多谈到“颠覆”的人过于频繁地使用这个术语来引用创新的概念来支持他们想做的任何事情。
许多研究人员、作家和顾问使用“颠覆性创新”来描述行业冲击和先前成功的老牌企业步履蹒跚的任何情况。这种用法太广泛了。
将颠覆性创新与改变行业竞争模式的任何突破混为一谈的问题在于,不同类型的创新需要不同的战略方法。作为颠覆性创新者取得成功(或抵御颠覆性挑战者)的经验教训并不适用于瞬息万变的市场中的每家公司。
如果我们对自己的标签草率,或者未能将后续研究和经验的见解整合到最初的理论中,那么管理者最终可能会在他们的背景下使用错误的工具,从而降低他们成功的机会。随着时间的推移,该理论的实用性将被削弱。
颠覆性创新源于低端或新市场的立足点。
在质量达到他们的标准之前,颠覆性创新不会受到主流客户的欢迎。
颠覆性创新最初被大多数现有客户认为是次等的。通常情况下,客户不愿意仅仅因为新产品的价格较低而愿意转向新产品。相反,他们会等到它的质量提高到足以让他们满意为止。一旦发生这种情况,他们就会采用新产品并愉快地接受其较低的价格。(这就是颠覆推动市场价格下跌的方式。)
1. 颠覆是一个过程。
大多数创新——无论是否具有颠覆性——都是以小规模实验开始的。颠覆者往往专注于获得恰到好处的商业模式,而不仅仅是产品。当他们成功时,他们从边缘(低端市场或新市场)向主流的转变首先侵蚀现有企业的市场份额,然后侵蚀他们的盈利能力。因为颠覆可能需要时间,所以在位者经常忽视颠覆者。
2. 颠覆者通常建立与现有企业截然不同的商业模式。
3. 一些颠覆性创新成功;有些没有。
第三个常见错误是专注于取得的成果——声称一家公司因其成功而具有颠覆性。但成功并不包含在颠覆的定义中:并非每条颠覆性的道路都会导致胜利,也不是每一个成功的新公司都遵循颠覆性的道路。
如果我们将每一次商业成功都称为“颠覆”,那么以截然不同的方式崛起的公司将被视为洞察普遍成功战略的来源。这就产生了一种危险:管理人员可能会混淆和匹配很可能彼此不一致的行为,因此不太可能产生预期的结果。
4.“颠覆或被颠覆”的口头禅可能会误导我们。
颠覆性创新视角可以揭示什么
技术或产品本身具有持续性或颠覆性的情况很少见。当新技术出现时,颠覆理论可以指导战略选择。
我们对颠覆的思考是如何发展的
聪明的颠覆者改进他们的产品并推动高端市场。
理解异常
特斯拉汽车公司是一个当前突出的例子。人们可能会说这家公司具有颠覆性。但它的立足点是汽车市场的高端(客户愿意在汽车上花费 70,000 美元或更多),而这个细分市场对现有企业来说并不是无足轻重的。毫不奇怪,特斯拉的进入引起了老牌竞争对手的极大关注和投资。如果颠覆理论是正确的,那么特斯拉的未来要么是被规模更大的现有企业收购,要么是长达数年的争夺市场意义的艰苦战斗。
实证检验表明,使用颠覆性理论可以让我们在预测哪些新兴企业会成功方面更加准确。随着不断发展的研究人员和从业者社区继续建立在颠覆理论的基础上并将其与其他观点相结合,我们将更好地了解什么有助于企业成功创新。
来源:本文发表于哈佛商业评论(2015 年 12 月) 作者:克莱顿 M.克里斯滕森, 迈克尔·E·雷诺,和 罗里·麦克唐纳
译者:刘斌 中国(上海)自贸区研究院金融研究室主任
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