阅读摘录:

诡异的著名数学悖论:缸中之脑
原创:好书都在
清华大学出版社
2018-10-07 12:50

无限的概念与哲学思想密切相关。中国古代有位哲学大师庄子 (公元前369—前286年),或称庄周,就非常善于观察周围世界中的科学现象,并提出一系列有意义的问题。庄子给“宇宙”一词的定义: “有实而无乎处者,宇也;有长而无木剽者,宙也。”可翻译为:“有实体但不静止于某处,叫做宇;有外延但无法度量,叫做宙。”显然给出了一副无限而动态的宇宙图景。

庄子不仅是著名哲学家和思想家,也是文学家。庄周善于用短小精悍又文字优美的寓言故事来表达深刻的哲理。诸如庄周梦蝶、 混沌开窍、庖丁解牛、惠施相梁、螳螂捕蝉等都是出色的例子,其中庄周梦蝶的故事(图3-4-1(a))与我们本节要介绍的悖论有关。

有一天庄子做梦,梦见自己变成了一只翩翩起舞、快乐无比的蝴蝶,梦醍之后他发现自己仍然是僵卧在床的庄子。于是庄子提出一个发人深省的疑问:我到底是蝴蝶还是庄周呢?也许我本为蝴蝶, 在梦中变成了庄周。但也可能我本为庄周,在梦中变成了蝴蝶。这两种情形哪个是真实的?继而扩展到思考生与死、物和我的微妙界限,我们真的能够区分它们吗?

仅寥寥数言,庄子的描述惟妙惟肖、妙趣横生,因而常被文学家、 哲学家们引用。后人对这个短短的故事有各种不同的诠释,甚至在现代科学中也有一个绝妙的类比。

距离庄周的时代过去2000多年之后,1981年,美国哲学家希拉里· 普特南(Hilary Putnam,1926—)写了一本书:《理性,真理和历史》,书中叙述了一个被称为“缸中之脑”的思想实验,与“庄周梦蝶”有异曲同工之妙,实验的大意如下:

从现代科学的角度,人所感知的一切都将经过神经系统传递到大脑。那么,有疯狂科学家便作如此设想:如果将一个人大脑皮层中接收到的所有信号,通过计算机和电子线路传送到另一个大脑,情形将会如何呢?这第二个大脑是放在一个装有营养液的缸中的,见图 3-4-1(b)。

让我们将这个思想实验叙述得更为具体一些。白天,一个人进行各种活动:划船、游泳、爬山、跑步、看电视、听音乐……假设科学家将这十几小时大脑神经末枘接收到(及传出去)的信号全部记录下来并储存到计算机里。当然,实际上这是一个相当复杂的过程,人脑并非只是被动地接收信号,它还需要对不同的信号进行分析处理并发出反馈信息。

但无论如何,这一切都是通过大脑自身以及神经末梢的输出输入来实现的。当然就目前而言,这只是一个“思想实验”。 夜晚到了,科学家将此人的大脑从头颅中取出,放入实验室的缸中。 缸里装有营养液以维持大脑的生理活性。同时,科学家将原来储存的白天活动的全部信息通过人造的神经末梢传递到缸中的大脑。大脑反馈发出指令,计算机按照储存的程序给予回应。如此反复循环以致实现完成自天十几小时内大脑所经历的整个活动过程。

这颗“缸中之脑”,虽然已经和原来的身休完全没有关系了,但是它却自以为有一个“形体”,它在进行跑步、游泳、划船等各种运动,感觉与白天一样。

我们进一步想象,这个过程可以每天夜以继日、曰以继夜地重复下去。也就是说,让这颗“大脑”,白天活在人的头频中,晚上“活”在实验室的缸中。

现在,疯子科学家提出一个和几千年前庄子提出的类似的问题: 因为“颅中之脑”和“缸中之脑”的体验是一模一样的,所以该大脑无法分清楚它是在缸中还是在颅中。从我们传统“实验者”的角度来看,颅中之脑认识的世界是“真实”的,缸中之脑认识的世界是虚幻的、模拟的、计算机制造出来的。然而,如果你从“大脑”的角度来思考的话:“两种情形既然一模一样,我怎么知道何时是现实,何时为虛拟呢?”

人类认识世界也是靠着我们头颅中的这颗“大脑”,所以上面的问题也可以这么问:我们大脑认识的世界是真实的吗?该不会是某个“疯子、恶魔”操纵的恶作剧吧?

或许这个问题根本没有什么意义,既然无法判断我们的大脑是 “颅中之脑”还是“缸中之脑”,即使有某个恶魔正在操纵着我们,那又何妨呢?我们照常快快乐乐地活着,早观沧海日出,晚看人间焰火,生活得开开心心,就让魔鬼尽情“操纵”好了。只要虚幻一直持续,它和真实就没有什么区别!

何为虛幻,何为真实?不由得使人联想到量子力学的哥本哈根诠释。物理学家约翰·惠勒可算是哥本哈根学派的最后一位大师, 他有一句名言:“任何一种基本量子现象只有在其被记录之后才是一种现象。”笔者当初乍一听此话觉得怪怪的,但越仔细推敲越觉得有道理。所有我们认为是客观存在的物休,山、水、太阳、月亮、房屋、 树木,都不过是来自于大脑的意识。

经典理论中,我们将人类所有正常大脑能得到的共同认识,总结抽象为“客观实体”。比如说,我们认为月亮是独立于意识而客观存在的,只不过是因为每个正常人(生物)都能看到它,航天员甚至还曾经站在它的表面挥动国旗。但是,务必提醒大家注意:这一切仍然难以“证明’’月亮独立于意识而存在,因为“实际”仍然来自于意识,正如缸中之脑不能证明它体会到的 “外部世界”的真实存在性一样。

但无论如何,尽管无法证明,人类仍然可以将这些日常生活中能得到的“共同”休验称之为“客观存在”。因为它们是每个人(包括动物)的感官都能感觉到的东西。不过,人类总是会犯一个同样的错误:常常希望把自己在常识范围内总结的东西加以推广,推广到与他们的日常经验相违背、难以理解的领域,比如说极小的微观世界和极大的宇宙范围。人们往往会错误地以为被他们称为“客观存在”的东西在那些领域也“真的”客观存在,并且存在的形式也都“应该”是他们见过的模样。

但实际上,到了极其微小的量子世界,大多数人的感觉器官无法 “感觉到”那些量子现象了,只有少数从事量子研究的物理学家们,从 实验和理论中(最终也是来源于意识的)得出了一些与我们日常生活经验相悖的规律。但人们却仍然希望用他们的日常经验来“理解”和 “诠释”这些现象,建立符合他们所能感受到的经验的理论。然而,对尺度完全不同的量子世界,这个要求难以实现,对极大的宇宙范围的研究也会有类似的问题。

我们人类是否永远不能越过自身的认知条件而最终无法妄言理解了“客观世界”?即使存在一个“客观世界”,这个客观世界的样貌在不同的尺度中也将有不同的可能性。“大脑”分不淸自己是在缸中还是在颅中。看看上面这幅埃舍尔的画中的青年,他也分不淸自己是在“画廊里”,还是在自己正在欣赏的“图画中”。

文:张天蓉
图源:网络
版权归原作者所有
编辑:祈蕊

1990年,一群盗墓贼趁天黑,炸毁了宁夏贺兰山下一座13级的古塔。闻讯赶来的考古学家,经抢救发掘,最终从古塔废墟里,挖出了9卷残破“天书”,和近千件文物。

考古队对残塔进行清理时,发现木制塔上有汉文和西夏文:此塔建于公元1075年,是一座有着近1000年历史的西夏佛塔。后来,考古队从方塔废墟处,发现了《吉祥遍至口和本续》,以及千件文物。

公元1038年,我国西北方的党项族王朝强势崛起,因其地处中原西北,所以史称西夏。西夏王朝以宁夏平原为中心,农牧业发达,佛教文化兴盛,政权统治190年。

1987年,甘肃武威亥母洞寺,出土了西夏仁宗时期的《维摩诘所说经(下卷)》。这部佛经,被鉴定为我国最早的泥活字印本。

而贺兰山古塔出土的西夏文佛经《吉祥遍至口和本续》,为西夏后期的产物。1996年,经文化部鉴定,这套《吉祥遍至口和本续》,是迄今世界上发现最早的木活字版印本。

《吉祥遍至口和本续》共分为经文本身,要文,广义文,解补四部分,包括经文和注释,是一套完整的佛教经典。全版共9册,保存完整的有220页,加上零散残页,大约有10万字。

《吉祥遍至口和本续》是以白麻纸精印,蝴蝶装。书页有子母栏,栏距上下为23.5厘米,无界格,半面左右15.2厘米。版心宽1.2厘米。上半部分为书名简称,下半部分是页码,页码为汉文、西夏文、汉夏合文3种文体。

一直以来,宋版书在中国印刷史上有“一叶宋版,黄金十六两”之称。只是现存的宋版书都是后世重新装帧过的,所以,真正的蝴蝶装的宋版书是什么样子,谁也不知道。

直到西夏《吉祥遍至口和本续》的发现,以宋代流行的蝴蝶原始装帧,最难能可贵的是,大多卷册保存完好。从而使大家看到宋版书的真实样貌。

《吉祥遍至口和本续》正文为西夏文,每半面10行,每行22字,每字大小1厘米左右,字体繁复而清秀。西夏文是参照汉字的构字方式,采用大量撇和捺的方块字,共计6000余字。

西夏灭亡后,西夏文却断断续续时有发现,加上后来出土了西夏文和汉语的双语双解字典,所以,给翻译西夏文材料带来了极大方便。

文物专家通过对经名和题款翻译,便将其称为《吉祥遍至口和本续》,还得知这是一部从梵文译成吐蕃文,然后又译成西夏文的佛经。原经为藏传密宗经典,只是因为无法确定里面的名词是意译还是音译,所以无法在《大藏经》里找到与其对应的藏文原经。

木活字印刷品的印刷工艺和效果,与雕版印刷不同,《吉祥遍至口和本续》具有明显的活字版印本特征,因为同一页的同一字,笔锋和形态却不相同。

还有版框栏线交角缺口很大,版心行线与上下栏线不相接,栏线及版心行线有漏排错排的现象,经名简称和页码的汉文、西夏文,则出现了用字混乱,数字倒置。四周子母线则上下错位。而雕版印本是不会出现这些失误的。

其次,木活字与泥活字排版也不一样。比如木活字技术里的排字作行,是用削好的竹片把一列木活字夹起来隔行。这个工序如果处理不好,就会有突起的印痕,使得排出来的字上下整齐,但左右却参差不齐,间隔大小不一的现象。

而泥活字,在排字时是“以一铁范置铁板上,乃密布其字,满铁范为一板”,没有隔行的工序,就不会有行间印痕,和排版不齐的现象,这也是区分泥字和木活字的重要标志。

《吉祥遍至口和本续》没有首卷和末卷,以及题跋,因而无法确定其排印的确切纪年。但从同时发现的西夏崇宗贞观年的西夏文木牌,以及仁宗乾祐十一年的发愿文,两件有纪年的文献推测看,《吉祥遍至口和本续》应该为西夏后期。

此前,学术界一直认为,木活字是元代农学家王祯,于公元1298创制的。如此一对比,《吉祥遍至口和本续》的发现,将木活字的历史提早了100年。

而四大发明之一的印刷术,则始于隋唐雕版印刷术,北宋《梦溪笔谈》中,就记录了宋代毕昇发明泥活字印刷术。只是,毕昇以及中国古代活字印刷术,一直以来颇有争议。

因为,虽说毕昇在北宋时期发明了活字印刷术,但在近代,西方铅字印刷技术引入我国之前,明清两代都是以雕版印刷为主,并没有看到活字印刷术。

另外,毕昇发明的泥活字印刷术,只有《梦溪笔谈》记载,并没有元代活字印刷实物。所以,就有人提出质疑,毕昇此人并不一定存在,那么活字印刷术就更像传说了。

而史料中明确记载,西夏是参照北宋,才发明了雕版印刷业,从而可以推断,木活字印刷术在宋代就已经存在了。再加上甘肃武威出土的西夏文泥活字印刷实物,可以非常确定的说,活字印刷术就是出自中国,而《梦溪笔谈》的毕昇,也是真实存在的。

《吉祥遍至口和本续》为国宝级文献,现藏于宁夏文物考古研究所,宁夏博物馆偶尔会有展出。国家博物馆也收藏有它的散页。2002年,其被列入首批禁止出境展览文物名录。

《吉祥遍至口和本续》的发现,对研究中国印刷史,和古代活字印刷技术,提供了重大价值。尤其可贵的是,它将木活字的发明和使用时间,比文献记载提前了100年。#历史##内行才知道#

1990年,一群盗墓贼趁天黑,炸毁了宁夏贺兰山下一座13级的古塔。闻讯赶来的考古学家,经抢救发掘,最终从古塔废墟里,挖出了9卷残破“天书”,和近千件文物。

考古队对残塔进行清理时,发现木制塔上有汉文和西夏文:此塔建于公元1075年,是一座有着近1000年历史的西夏佛塔。后来,考古队从方塔废墟处,发现了《吉祥遍至口和本续》,以及千件文物。

公元1038年,我国西北方的党项族王朝强势崛起,因其地处中原西北,所以史称西夏。西夏王朝以宁夏平原为中心,农牧业发达,佛教文化兴盛,政权统治190年。

1987年,甘肃武威亥母洞寺,出土了西夏仁宗时期的《维摩诘所说经(下卷)》。这部佛经,被鉴定为我国最早的泥活字印本。

而贺兰山古塔出土的西夏文佛经《吉祥遍至口和本续》,为西夏后期的产物。1996年,经文化部鉴定,这套《吉祥遍至口和本续》,是迄今世界上发现最早的木活字版印本。

《吉祥遍至口和本续》共分为经文本身,要文,广义文,解补四部分,包括经文和注释,是一套完整的佛教经典。全版共9册,保存完整的有220页,加上零散残页,大约有10万字。

《吉祥遍至口和本续》是以白麻纸精印,蝴蝶装。书页有子母栏,栏距上下为23.5厘米,无界格,半面左右15.2厘米。版心宽1.2厘米。上半部分为书名简称,下半部分是页码,页码为汉文、西夏文、汉夏合文3种文体。

一直以来,宋版书在中国印刷史上有“一叶宋版,黄金十六两”之称。只是现存的宋版书都是后世重新装帧过的,所以,真正的蝴蝶装的宋版书是什么样子,谁也不知道。

直到西夏《吉祥遍至口和本续》的发现,以宋代流行的蝴蝶原始装帧,最难能可贵的是,大多卷册保存完好。从而使大家看到宋版书的真实样貌。

《吉祥遍至口和本续》正文为西夏文,每半面10行,每行22字,每字大小1厘米左右,字体繁复而清秀。西夏文是参照汉字的构字方式,采用大量撇和捺的方块字,共计6000余字。

西夏灭亡后,西夏文却断断续续时有发现,加上后来出土了西夏文和汉语的双语双解字典,所以,给翻译西夏文材料带来了极大方便。

文物专家通过对经名和题款翻译,便将其称为《吉祥遍至口和本续》,还得知这是一部从梵文译成吐蕃文,然后又译成西夏文的佛经。原经为藏传密宗经典,只是因为无法确定里面的名词是意译还是音译,所以无法在《大藏经》里找到与其对应的藏文原经。

木活字印刷品的印刷工艺和效果,与雕版印刷不同,《吉祥遍至口和本续》具有明显的活字版印本特征,因为同一页的同一字,笔锋和形态却不相同。

还有版框栏线交角缺口很大,版心行线与上下栏线不相接,栏线及版心行线有漏排错排的现象,经名简称和页码的汉文、西夏文,则出现了用字混乱,数字倒置。四周子母线则上下错位。而雕版印本是不会出现这些失误的。

其次,木活字与泥活字排版也不一样。比如木活字技术里的排字作行,是用削好的竹片把一列木活字夹起来隔行。这个工序如果处理不好,就会有突起的印痕,使得排出来的字上下整齐,但左右却参差不齐,间隔大小不一的现象。

而泥活字,在排字时是“以一铁范置铁板上,乃密布其字,满铁范为一板”,没有隔行的工序,就不会有行间印痕,和排版不齐的现象,这也是区分泥字和木活字的重要标志。

《吉祥遍至口和本续》没有首卷和末卷,以及题跋,因而无法确定其排印的确切纪年。但从同时发现的西夏崇宗贞观年的西夏文木牌,以及仁宗乾祐十一年的发愿文,两件有纪年的文献推测看,《吉祥遍至口和本续》应该为西夏后期。

此前,学术界一直认为,木活字是元代农学家王祯,于公元1298创制的。如此一对比,《吉祥遍至口和本续》的发现,将木活字的历史提早了100年。

而四大发明之一的印刷术,则始于隋唐雕版印刷术,北宋《梦溪笔谈》中,就记录了宋代毕昇发明泥活字印刷术。只是,毕昇以及中国古代活字印刷术,一直以来颇有争议。

因为,虽说毕昇在北宋时期发明了活字印刷术,但在近代,西方铅字印刷技术引入我国之前,明清两代都是以雕版印刷为主,并没有看到活字印刷术。

另外,毕昇发明的泥活字印刷术,只有《梦溪笔谈》记载,并没有元代活字印刷实物。所以,就有人提出质疑,毕昇此人并不一定存在,那么活字印刷术就更像传说了。

而史料中明确记载,西夏是参照北宋,才发明了雕版印刷业,从而可以推断,木活字印刷术在宋代就已经存在了。再加上甘肃武威出土的西夏文泥活字印刷实物,可以非常确定的说,活字印刷术就是出自中国,而《梦溪笔谈》的毕昇,也是真实存在的。

《吉祥遍至口和本续》为国宝级文献,现藏于宁夏文物考古研究所,宁夏博物馆偶尔会有展出。国家博物馆也收藏有它的散页。2002年,其被列入首批禁止出境展览文物名录。

《吉祥遍至口和本续》的发现,对研究中国印刷史,和古代活字印刷技术,提供了重大价值。尤其可贵的是,它将木活字的发明和使用时间,比文献记载提前了100年。


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