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

《打耳洞,一件自由的小事儿》 文丨读者:姣姣

3月份,北京的天气开始回暖,我数着自己即将在3月底过期的5天年假,决定用掉其中的半天,去打耳洞。

对于这5天年假,我原本有很多设想,但由于疫情原因,最终都未成行。本着休年假是我应有的权益,不休就亏了的原则,我开始为自己找事做。最开始想的是做近视手术,但是为了休年假而做激光手术,实在有些儿戏,于是,我将目光转向了成本和风险低得多的打耳洞。

当然了,打耳洞不只是为了消耗年假,谁不喜欢各种样式、各种材质的耳钉、耳环、耳线呢?两三年前,我也动过打耳洞的心思。当时,我在苏州的一家小店见到一对十分可爱的柿子耳线,因为太喜欢了,有了打耳洞的想法,但最终没能狠下心来。时至今日,我偶尔还会在网上搜索“柿子耳线”,只不过错过就是错过了,我再也没见过相同的小柿子。

更多的时候,我对打耳洞并没有太多憧憬,一是怕疼,二是担心后续的护理。大学时睡在我上铺的姑娘,曾经在假期下定决心打了两个耳洞,结果当晚睡觉时,耳钉掉了出来,早上醒来一看,耳洞长死了,白挨了一下子。

开学后,她在寝室分享这事儿,收获了我们的同情和笑声,也在我心里种下了一个打耳洞的关键注意事项——睡觉老实点。

后来,我去法国留学,期间到朋友所在的城市玩耍加借宿,正好赶上她处在耳洞恢复期,再次见证了打耳洞后的护理不易。“反复发炎”“酒精消毒”这两个词也被收录进我大脑里的“打耳洞风险词条”。

我很佩服朋友在异国他乡打耳洞的勇气。无独有偶,我研究生同学在德国上学期间,也打了耳洞。她是去文身店打的,因为太紧张了,还拉了一位小伙伴陪同。听说她打耳洞时,一直紧紧攥着小伙伴的手臂,也是又怕又想打的典型了。

关于打耳洞这事儿,我觉得最酷的还是我表姐。我上大学那会儿,她趁着假期来北京找我玩,偏偏赶上我在忙。于是她问我,五道口附近是不是有打耳洞的地方,得到肯定答案后,直接跑去打了,随意得仿佛是逛街时买了杯奶茶。

说实话,打耳洞是件小事儿,但小事儿也会带来小纠结。最终让我下定决心去打耳洞的原因有很多,比如刚好有假,比如我觉得随着年纪增长,戴两粒简约的珍珠耳坠是最好的装饰,再比如北京的三甲医院提供打耳洞项目。

其实,由于打耳洞需要刺穿皮肤,因此属于医学美容范畴,首饰店、金店、文身店、美容店等场所大部分都没有打耳洞的资质。当然了,无数前辈的耳洞都是在街边小店打的,更早的时候,连街边小店都没有,是妈妈、外婆手动操作,用针穿耳洞。但像我这种胆小、怕疼又怕麻烦的人,还是选择了医院,虽然价格小贵,但胜在可靠。

北京有好几家三甲医院的整形外科能打耳洞,甚至还各有特色,有的是手穿,有的是激光;有的敷麻药,有的注射麻药;有的打完戴金银耳钉,有的是用留置针。经过一番调查,我最终选择了“注射麻药+手穿+留置针”。

老实说,服务还挺好,只是打个耳洞,居然还有两位医生参与,全程也就三五分钟,加上面诊、缴费、拿药的时间,总共十来分钟,完全没法填满我整整一个下午的年假。于是乎,我又跑去首都博物馆,看了两个钟头的展览。

打耳洞疼吗?打了麻药的我是不太清楚,但是麻药那一针确实有点疼。事后有朋友吐槽,打两针麻药跟直接打耳洞也差不多了。听说用激光打不太疼,而且伤口小,后期恢复快,不过会在打洞时闻到一点烧焦的味道。

至于最令我担心的恢复,也没有想象中那样难熬。穿耳洞两周后,我把留置针套管换成了银质耳钉,整个过程还算顺利,前期虽有红肿,换耳钉的时候还出了血,但并没有发炎,这大概要感谢我每天坚持酒精消毒,一出血就用红霉素软膏,再加上留置针套管轻、不容易出现排异反应。

动静脉留置针穿耳洞让我觉得很新奇,之前从不知道还有这种方式。留置针穿孔后,套管被留在耳洞里,比常见的穿耳洞方式更卫生安全。但套管也有不方便的地方,它太长了,我自己的有2.5厘米长,睡觉、换衣服的时候很容易碰到。我一直觉得,换耳钉时出血,跟之前睡觉压到套管有关。不过只要坚持到换耳钉,就又向成功迈进了一步,现在的我,已经开始期待美美的珍珠耳环和耳钉啦。

在养耳洞的这两周里,我一直很好奇一个问题,那就是穿耳洞这个传统是如何形成的。几千年前,最早穿耳洞的人是怎么想到在耳朵上打个洞的呢?中国自古有“身体发肤,受之父母,不敢毁伤”的说法,穿耳洞难道不算“毁伤”吗?

我上网搜了搜,找到几个不知真伪的说法。一说,有医生为了救治一位失明少女,刺穿了少女耳朵上的穴位,从此少女重获光明,附近的女孩子竞相模仿,于是成为传统,这当然是一种相对传奇、美好的的说法。另一种就比较现实、残酷了,明代《留青日札》记载:“女子穿耳,带以耳环,盖自古有之,乃贱者之事。”根据这一说法,也许穿耳洞最早不是一种主动选择,也不是为了美,而是一种血腥的惩罚或者标记,类似古代的黥刑。

无论最初是为了什么,值得高兴的是,现代女性打耳洞多是为了取悦自己,不打耳洞也出于个人意愿,无论打与不打,大家都拥有充分的自由去选择。

而更令我开心的是,即使是这样一件低风险的事情,现代医学也提供了科学、安全的服务,让我们小小的需求得到了更好的满足。

对于我个人来说,打耳洞最大的意义也许不是能戴好看的耳饰了,而是多了一种经历,让我的2022年增加了一个记忆点。从事前担忧,到成为“过来人”,通过打耳洞这件小事,我感觉自己的生活又丰富了一点点,当然啦,以后花钱的地方也多了“亿点点”。

[#中小学教师资格证#] 教师资格证文化素养考点汇总
1. 在化学实验课中小虎做了一个实验,请教王老师时,王老师却说 “这个不考,不用管它”。
王老师这一做法存在的问题是(

)。
A. 教学方法单一B. 教学理念偏失C. 教学技能欠缺D. 教学态度不端【答案】B 【解析】2.雷小华出于对教师职业的热爱选择了师范专业,但毕业从教后,面对沉重、复杂的工作,他难以适应,困惑、焦虑情绪越来越严重,甚至萌生退意。
他出现这种状况的症结在于(

)。
A. 工作未得到家人的支持

B. 角色期待与角色行为冲突

C. 个性不适合从事教师职业

D. 对教师职业的认知存在偏差【答案】B 【解析】在选择某一具体行业之前,应对充分了解自己的兴趣以及实际工作的性质,避免出现角色期待与现实角色行为之间的冲突。
雷小华出现这种状况的症结在于角色期待与角色行为冲突,故选B。
3.孔子日:巧言令色,鲜矣仁。
君子当“讷于言而敏于行”“耻其言之过其行。
”下列对孔子这段话的理解,不正确的是( )。
【答案】A【解析】孔子说,花言巧语,伪善而貌,这种人的仁德是不会的。
君子应当言语迟缓而行动敏捷,说得多而做得少是可耻的。
在这几句话中,孔子没有提到宽厚。
本章主要考察教师的综合文化素养,内容主要涉及科技、传统、艺术、历史、地理、文学、物理、化学、生物等,内容较多,考试题型均为选择题,一共8个,共计16分。
一、先秦(一)我国最早的人类主要有距今170万年的元谋猿人、距今80万年的蓝田猿人、距今70万年至20万年的北京猿人和1.8万年的“山顶洞人”。
(二)氏族公社山顶洞人已过渡到氏族公社时期。
黄河和长江流域的半坡人和河姆渡人分别发明了种植粟和水稻,处于母系氏族公社时期。
(三)夏、商、西周奴隶制王朝公元前22世纪,禹的儿子启废除“禅让制”,实行世袭制,建立了夏朝。
夏朝是我国最早的奴隶制国家。
公元前16世纪,商汤推翻了夏桀的统治,建立商朝。
公元前14世纪,商王盘庚迁都殷(今河南安阳小屯),因此商朝也叫殷朝。
(四)春秋五霸和战国七雄公元前770年至公元前476年的春秋时期,齐桓公、宋襄公、晋文公、秦穆公、楚庄王先后称霸,史称“春秋五霸”。
公元前475年至公元前222年的战国时期,齐、楚、秦、燕、赵、魏、韩七个国家最为强大,史称“战国七雄”。
(五)思想文化春秋时代的老子是道家学派的创始人,具有朴素的辩证思想,提出“道生一,一生二,二生三,三生万物”的进化观。
其代表作为《道德经》。
孔子是我国古代的大思想家,儒家学派的创始人,相传晚年编订了古代文化典籍《诗经》《尚书》和《春秋》。
《论语>是记录孔子及其弟子言行的著作。
墨子是墨家学派创始人,主张“兼爱”“非攻”。
孟子是儒家代表人物,主张“民贵君轻”,实行“仁政”。
韩非是著名的法家思想家,主张改革和法治,建立中央集权的封建国家。
《孙子兵法》是世界上最早、最著名的兵书,为春秋末期齐国人孙武所著。
二、秦汉、魏晋南北朝(一)秦统—六国秦朝采取的巩固统一的措施有:地方实行郡县制;统一货币、文字和度量衡;加强思想控制,“焚书坑儒”;修筑长城:进军和开发岭南。
(二)中央集权制度的加强汉武帝时期,采取措施全面加强中央集权制度:政治上,建立“中朝”制约“外朝”,设置“刺史”以监控地方,削夺诸侯权力,严刑峻法:经济上,把地方的铸币和盐铁经营权收归中央,统一铸五铢钱:“罢黜百家,独尊儒术”,加强思想控制。
(三)统一的多民族国家的形成秦王朝是我国第一个统一的多民族国家。
(四)三国鼎立和南北朝形成公元208年,魏、蜀、吴三国鼎立的局面开始形成。
南朝和北朝合称为“南北朝”。
(五)对外关系汉武帝时,张骞两次出使西域,汉朝和西域各国经济文化交流由此频繁,开辟了著名的“丝绸之路”。
(六)科学技术张衡是我国东汉时期伟大的科学家,他发明的地动仪是世界上最早的地震仪器。
三国时的数学家刘徽,最早提出了圆周率的正确计算方法。
南朝的祖冲之在世界上第一次把圆周率的数值,精确地推算到小数点以后第七位。
西汉时编订的《黄帝内经》是我国现存最早的医书。
东汉时的《:神农本草经》是我国第一部完整的药物学著作。
张仲景的《伤寒杂病论》,奠定了中医治疗学的基础。
华佗配制的全身麻醉药剂,是世界医学史上的创举。
北朝贾思勰的《齐民要术》是我国现存第一部完整的农书。
北魏郦道元的《水经注》至今仍是我国研究古代地理的主要著作。
(七)思想文化顾恺之精于人像、佛像、禽兽、山水等,被称之为三绝:画绝、文绝和痴绝。
王羲之被后人尊称为“书圣”。
永和九年,他与谢安、孙绰等42人修葺兰亭,写下了被称为“天下第一行书”的<兰亭集序》。
1.下列选项中,与秦始皇有关的历史事件是(

)。
A. 焚书坑儒B. 七国之乱C. 黄巾起义D. 淝水之战2.秦统一六国的过程中,最后灭亡的诸侯国是(

)。
A. 赵

B. 燕

C. 韩

D. 齐3.第一次世界大战的起始时间是( )。
A. 1840年

B. 1914年 C. 1937年 D. 1945年前面三篇打卡内容在这里


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