- 思考的框架2:物理學、化學和生物學思維的創新應用
- (加)沙恩·帕里什 里安農·博賓
- 3字
- 2024-09-13 17:16:55
物理學
01 相對性

正確看待事物。
我們覺得別人錯了,通常都是因為他們看問題的角度與我們不同。相對性能幫助我們理解其實看待事物的角度不止一種。但這并不意味著每個人的視角都同樣合理,只是說也許我們并不知曉某個問題或情況的全貌。
改變世界的思想實驗
有兩個著名的思想實驗對相對性的解釋最為清晰,實驗者分別是伽利略和愛因斯坦。每個實驗都描述了一種情形,以展示客觀存在的不同視角。
17世紀30年代,伽利略發現只要兩個觀察者以恒定的速度和方向運動,他們進行的所有力學實驗都會得到相同的結果。
伽利略最初的思想實驗描述的是一位乘船出行的科學家。輪船勻速行駛,科學家在甲板下面,沒有舷窗,因此也就沒有判斷輪船運動的參考系。當科學家在腰部位置松手讓小球落下,他只會注意到小球在重力作用下垂直方向的運動,觀察到小球垂直向下落到船艙地板上,小球在水平方向的運動則是科學家沒有察覺到的。其實在小球下落的過程中,科學家和小球也隨著輪船進行水平運動。
因為視角不同,站在附近海灘上的人或者水里的魚等外部觀察者能看到小球的完整運動。由于身處輪船外,他們對現實的了解更為全面。船上的科學家則必須刻意記住,他和小球都在隨著船一起水平運動。也許你會覺得科學家理應察覺到船在運動,畢竟這非常明顯。但不妨先思考一下你是如何看待自己每天在宇宙空間中的運動狀態的。你可能覺得自己現在保持靜止,但只要你在地球上,你就在以每小時67 000英里[2]的速度繞著太陽轉。伽利略提出了這個思想實驗,部分原因是他相信哥白尼是對的,地球本身是在運動的,只是我們無法感知。
伽利略證明了視角會影響我們對現實的感知和對世界的理解。他的思想實驗具有普適性。想象一位科學家在船上做實驗,你捫心自問,魚看到的是什么情景?和科學家的體驗又有何聯系?想象一下,如果你是水里的一條魚、船上的科學家,又或者是天空中的一只鳥,那你就會明白為什么針對同一起搶劫案,不同目擊者的描述竟會天差地別。
20世紀初,愛因斯坦在打磨狹義相對論時使用了另一個著名的思想實驗,用公式E=mc2將質量和能量聯系起來。這個公式表明,能量等于質量乘光速的平方。根據這一理論,愛因斯坦指出光速在任何勻速運動的參考系中都保持不變,因此沒有固定的參考系可用于衡量物理定律。這其實就是伽利略的觀點,但他的觀點在18世紀被束之高閣,因為當時流行的觀點是存在絕對的參考系。愛因斯坦的狹義相對論復興了伽利略的思想。
思想實驗
在《思考的框架》(第一冊)中,我們專門用了一章來介紹思想實驗,因為它是極具價值的思維模型,常被科學家用作研究工具。思想實驗能讓我們挑戰不可能,評估行為的潛在后果,并重新審視歷史以做出更好的決策。其本質是嚴格運用科學方法,通過想象進行推斷。

愛因斯坦用來描述狹義相對論的思想實驗說明了相對運動的兩個觀察者對時間的感知有所不同。這意味著一個觀察者眼中同時發生的兩個事件,在另一個觀察者看來可能是發生在不同時間的。事實上,兩人都沒錯。我們來看一下下面這個實驗。
想象你正目睹一列火車駛過,就在火車的中點經過你的時候,閃電擊中了火車的兩頭。兩道閃電離你的距離相等,所以你可以正確地推斷出兩道閃電是在同一時間擊中火車的。
后來,你與乘坐這輛火車的朋友聊天,你說:“太神奇了,竟然有兩道閃電同時擊中了你坐的火車。”
“不可能吧,”她回應道,“明明是火車頭先被閃電擊中的。”
你不相信她的說法,畢竟你目睹了整個過程。但她所經歷的情況如下:她當時正坐在火車中部,假如火車是靜止的,那么她就會和你一樣同時看見兩道閃電,但由于火車在行進中,車尾閃電發出的光要經過更遠的距離才能到達她的視線范圍,她先看見了車頭閃電發出的光。因此,她得出結論:兩道閃電不是同時擊中火車的,火車頭先被閃電擊中。
這就是對同一事件的兩種解釋。兩者都沒錯,差異就源于視角的不同。
伽利略和愛因斯坦都生動地證明了每個人的視角都是獨一無二的。在日常生活中,這意味著你能見他人所未見,但也意味著你不會自然而然地就通過別人的視角看問題。客觀的現實是存在的,但是誰也不可能毫不費力就知曉全貌。我們做出的決策不夠好,現在你還覺得意外嗎?
視角的主觀性
你現在應該能明白,你看待問題的視角總是不完美的,不可能一次就看清一切,也不能完全相信別人也能看到你所看到的。你看到的雖然有用,但用處有限。你越不愿意接受和承認自身的局限性,你的視角用處就越小。要更好地理解現實,就需要考慮到參考系的局限性。必須認識到局限性在哪兒,在風險很高或者事關重大的情況下,采取必要措施來增加視角、改善認知。

視角決定體驗。
現實中一定存在多重視角。對這一事實最基本的應用就是,我們兩只眼睛看到的景象有所不同。大腦會調整每只眼睛的輸入,讓我們最終感知到單一的三維圖像。兩只眼睛整合后的景象要比每只單獨看到的更加全面完整。由此可以引申出,整合多個視角會讓我們看到的畫面更清晰全面。在任何給定的時刻都只有一組信息進入視網膜,圖像肯定無法反映周圍發生的所有事情,也會因每個人所處位置不同而存在差異。
認識到多重視角的存在對于理解世界和你在其中的位置至關重要。我們所見的極其有限。具體而言,相對性強調了視角的主觀性,也在一定程度上解釋了為何這些年來目擊者的證詞逐漸失去了可信度。
在審判中,為了理解目擊者的視角,有很多方面需要考慮。首先是客觀因素:目擊者的視力如何?目擊現場當時的光線如何?目擊的時間是否充分?除此之外,還有一系列心理因素需要考量:目擊者當時心情如何?是否著急趕路?是否剛剛和配偶大吵一架?是否有動機采取某個特定的立場?是否持有某種偏見,比如認為某個種族犯罪率更高?是否愿意協助警察辦案?以上所有因素都會影響目擊者的所見所聞,也可以解釋為什么兩個目擊者對同一情形的描述會截然不同,就像電影《羅生門》一樣。
日本經典電影《羅生門》精彩呈現了一起犯罪中幾位目擊者證詞的差異。人們在森林中發現了一具尸體,死者是一名武士,死于謀殺。犯罪嫌疑人是一名盜賊。在隨后的審判中,盜賊、武士的亡魂(借通靈人之口講述)、武士的妻子及目睹了謀殺全過程的樵夫分別提供了各自的證詞。四人各執一詞,一部分原因是每個人都想維護自身的利益,另一部分原因是每個人都只能通過單一的視角,即他們自己的視角來理解事件的發展。《羅生門》之所以特別生動有趣,就在于結尾并沒有將“真相”呈現給觀眾,觀眾看到最后也不明白到底真相是什么,生活恰恰就是如此。留給人們的只有相互矛盾的證詞,暗示著每份證詞都已成為相應目擊者眼中的真相。
觀點采擇
在心理學中,觀點采擇指的是從他人的角度看待問題的能力。這種能力不是與生俱來的,而是在整個童年時期培養而成的。我們習得的視角主要有兩大類:一類是物理視角,比如你鄰居家窗外的景色與你家窗外的景色不盡相同;另一類是觀念視角,比如人們會有不同的感受或信仰,而這又會進一步影響他們的視角和觀點。有些外在條件不利于培養這種充分理解不同視角的能力。盡管大多數人都能認識到普遍存在不同的觀點,但我們往往疏于培養這種理解能力。

此外,我們的記憶也不是完全可靠的。我們往往以為記憶就像錄像帶,能真實地還原每一個場景,但現實則要復雜得多。我們的記憶是高度主觀且可塑的。我們經常弄錯記憶的來源,比如目擊者誤以為他們在新聞中讀到的關于案件的細節是他們親眼所見的。我們也很容易受他人影響,比如當警察提出誘導性問題或使用煽動性語言時。
我們對過去的記憶也會被我們現在已知的信息扭曲,比如當目擊者在案件中了解到一條新的信息,他們會覺得自己在案發當時就已經知道了。[3]如此種種的記憶扭曲增強了目擊者報告的主觀性。人們常會重塑自己的記憶,以貼合頭腦中原有的信念。我們會堅持自己最初的認知,無意識地調整記憶來佐證我們自以為最初看到的內容。
當陪審團聽取目擊者的證詞時,他們必須厘清目擊者的視角所受的限制和影響,以及目擊者自身利益和時間對其記憶的扭曲作用。這絕非易事。我們來看一個例子。
2000年7月4日上午,時年20歲的克里斯·金尼森在美國華盛頓州格雷斯港縣洋濱市的一家便利店的停車場遇害。犯罪嫌疑人名叫洪明德,他和自己的孿生兄弟洪雄一起來這里看煙花秀。兩人都是亞裔美國人,而金尼森是白人。在隨后的審判中,十幾名目擊者提供了證詞。正如戴維·內沃特在《獨立日之死》一書中所述:“每一份證詞似乎都存在與先前證人的描述相沖突的說法,結成了一張撲朔迷離的大網,充斥著相互沖突的個人利益,讓人深思這究竟在何種程度上影響了不同證人的證詞。”[4]許多目擊者聲稱自己看見了某些事物,可一旦明確他們在暴力事件發生時所處的位置,就會發現他們根本不可能看見這些事物。還有些人明顯受到他們與受害者的關系(受害者是本地人,而被告是外地人)的影響。種族偏見也發揮著重要作用,內沃特在書中證明了洪明德首先是仇恨犯罪的受害者,而他之后的行為其實都是出于自衛。
據目擊者稱,金尼森向洪明德和他的朋友們一邊揮舞著聯邦戰旗,一邊罵著種族歧視的臟話,還做手勢威脅洪明德,表示要傷害他。洪明德擔心自己的人身安全,就從便利店拿了一把刀。在金尼森毆打洪明德的兄弟時,洪明德用刀捅了他。金尼森在此前曾被指控種族主義暴力威脅。[5]
不少目擊者都喝了酒,許多人承認自己當時受到驚嚇。由此產生的記憶扭曲意味著陪審團無法從每個證人那里得到可靠、一致的描述,只能盡可能通過細節拼湊還原出當時現場的情況。接著,陪審團要評估每個證人說法的可信度,及其是否符合相應物理視角所受制的物理定律。一條生命已經終結,另一條生命的未來完全取決于陪審團如何突破自身視角的局限來厘清證詞。
經過審議,由于陪審團無法做出裁決,法官宣布審判無效。[6]陪審團透露,他們無法達成一致意見,以11∶1的比例陷入僵局,多數人支持無罪釋放。有趣的是,故事以一種模棱兩可的方式告終。陪審員堅持自己的立場,認為洪明德的行為屬于正當防衛。當地的治安官辦公室認識到洪明德是仇恨犯罪的受害者,他們成立了一個教育培訓項目,以便將來更好地應對此類情況。但是,內沃特寫道:“如果在洋濱市有任何揮之不去的情緒,那就是對洪明德審判結果無聲的不滿。盡管陪審團的結論與此不同,但許多本地人,尤其是那些認識金尼森的人,都認為正義沒有得到伸張,兇手依然逍遙法外。”
洪明德一案呈現出的相互矛盾的多重視角其實并不鮮見。我們應該都經歷過自己對事情的看法與旁人截然不同的情況。你如果想對自己所處的形勢有全面透徹的了解,那么就要意識到并想辦法彌合不同視角之間的差距。你看到的永遠不是全部真相。
借助他人的視角
視角的局限性影響了世界運轉的機制。正如我們所見,了解真相的最佳做法就是從多個角度考慮問題。但我們畢竟不能穿越回過去,改變自己當時所處的位置和視角,那還能怎么做呢?這就是思想實驗可以派上用場的地方。回想一下伽利略描述的科學家在船上做實驗的場景,雖然科學家不能懸浮在海里觀察船只駛過,但可以想象出海中魚兒眼中的景象。
思想實驗不一定是字面意義上的,不必局限于已經發生或者可能發生的事情。科學家在考慮魚的視角時,完全可以天馬行空,大膽想象船是玻璃做的,而水像空氣一樣透明。實驗也不局限于魚的視角,畢竟我們不僅能通過眼睛,也會通過我們的經歷、偏見和欲望等來獲得視角和觀點。
你如果覺得有些人的行為毫無道理可言,那么不妨問問自己,在你看來,要讓這些行為有意義,這個世界得是什么樣子。雖然我們都對事物抱有自己的看法,但我們的目標是通過消除誤導判斷的因素擴大視角范圍,從而更準確地還原現實。其中最好的方法就是多留意、觀察你周圍發生的事情的細節。
了解不同民族的風俗習慣大有裨益,可以幫助我們更好地評判本鄉的風俗習慣,這樣就不會像井底之蛙一樣,覺得但凡與本鄉風俗不同的事情都是荒謬至極、不合常理的。[8]
——笛卡爾
有一個有趣的故事,主人公是1815年抵達倫敦的6名穆斯林學生,其中1人將他的觀察和經歷都記在了日記里。[9]這個故事很有啟發意義,為探索偏見的影響及如何通過他人的眼睛看世界打開了一扇大門。彼時,英國和伊朗在政治上結為盟友。伊朗王子派這些學生前往英國學習其國力強盛的成功經驗。他們要學習技術、醫學和軍事等方面的知識,以幫助伊朗超越鄰國,尤其是俄國。
那名寫日記的學生名叫米爾扎·薩利赫。在《陌生人的愛》一書中,奈爾·格林根據這本日記及這些學生寫的信件,翻譯并整理了他們在英國的所見所聞,生動體現了如何利用相對性來理解“視角”這一概念。
格林講述了米爾扎·薩利赫參觀大英博物館的經歷。在大量館藏中,有一部分來自古伊朗遺址。這是薩利赫第一次以比較的方法解讀伊朗歷史,伊朗的藝術成就與古埃及、古羅馬、古希臘的藝術成就并列展陳,幫助他以全新的方式看待歷史。薩利赫在日記中花大量筆墨總結世界歷史,將比較法應用于研究法國、美國和印度的歷史,通過聯系和對比的方法理解歷史的進程,由此可見比較法對他產生了深遠的影響。
正如薩利赫所發現的,我們并非冷靜、中立的觀察者,個人情感會蒙蔽我們的雙眼。而問題就在于大多數人通常會忘記這一點,我們習慣于坐在愛因斯坦的火車上,以至于忘記了它的存在。但是,去陌生的地方旅行可以讓我們想起自己乘坐的火車,以全新的眼光看待它,更好地理解它的大小和形狀,并提醒自己:不是每個人都坐在火車上。
還有一個故事也能充分說明融入別人的視角可以極大地豐富我們自己的視角,那就是里法阿·拉費阿·塔赫塔維[10]的親身經歷。塔赫塔維是埃及人,在19世紀20年代末前往巴黎旅行,并在他撰寫的《兩個世界》一書中詳細記錄了自己耳聞目睹的點點滴滴。這本書詳細描繪了19世紀20年代末的巴黎社會,讀者可以從中了解法國當時的社會習俗和城市居民的特質,以及他們是如何化解科學發展與宗教情感之間的矛盾的。
這本書也讓我們得以窺見作者塔赫塔維的內心感悟,從中得出一些結論。他的書更像是一份紀實報告,詳細羅列了有關外國文化的細節。他是一個觀察者,不僅要了解法國人,而且要了解他所看到的一切與法國文化和法國的世界影響力有何聯系。他希望能借此獲取新知,再帶回埃及,促進國內發展。在法國度過的這段時光改變了他對本國文化的看法,回國后,他開展教學工作,傳授自己在法國所學的知識。[11]丹尼爾·L.紐曼在為塔赫塔維的書所作的序中表示:“最終,塔赫塔維在巴黎待了5年,他在巴黎收獲的經驗、知識和技能……對他祖國的文化和科學發展產生了決定性的持久影響。”塔赫塔維豐富了自己的視角,以此推動埃及的重大變革。
他人對事物的表述表明了其立場,僅代表其個人的視角,而非對現實全面準確的描述。努力理解別人的視角可以幫助你理解他們的表述方式,以及影響他們對世界看法的信仰和偏見。
“相對視角”和“表述”這兩個核心概念有著廣泛的應用。每當別人給你一些內容,無論是一個觀點、一份報告、一篇文章,抑或一個計劃,不妨思考一下它是如何表述的。這些信息涉及誰,他們持有怎樣的立場?了解影響一個人如何表述問題的因素能幫助你理解他們的視角,并借此豐富自己的視角。
為了更好地理解本國文化,薩利赫和塔赫塔維將其與外國文化進行比較,他們的經歷彰顯了考慮他人視角并將其與自身視角相比較的價值,借此,你可以更全面地了解自身所處的環境和其中潛在的機會。這也是出版業嚴重依賴編輯、研究(論文)需要同行評審以證明其可信度的原因所在。內外觀點相結合,能有更好的產出。
多重視角往往來自不同距離或時間。你如果想解決一個問題卻毫無頭緒,不妨試著改變一下自己的站位。比如,離遠一點兒考慮大局,靠近一點兒觀察細節,或者設身處地考慮其他利益相關者(客戶、供應商、合作伙伴和政府等)的視角。拉長時間線來看,許多問題就會變得更加清晰明了。在幾周、幾個月甚至幾年后,情況會發生何種變化?考慮不同的視角可以讓你更全面地了解真實情況。
結論
物理世界中存在感知的主觀性,部分原因是所有事物相對其他事物都在運動。如果回到愛因斯坦的思想實驗,那就是相對每個觀察者的位置,閃電和火車都在運動。我們的視角也具有類似的復雜性。
重要的是理解多重視角的復雜性和價值。沒人擁有上帝的視角。多重視角的相互疊加有利于減少盲區,讓我們對現實擁有更具質感、更真實的感知。此外,生活中難免遇到未知事物,必須借助自身的經驗加以理解。
我們都會陷入困境,在知音難覓、不被理解時心灰意冷,在停滯不前、無法深入理解世界時氣急敗壞。這時候有必要牢記相對性,跳出自我,刷新自身的視角。
[1] Strogatz, Steven. The Calculus of Friendship. Princeton: Princeton University Press, 2009.
[2] 1英里約合1.609千米。——譯者注
[3] Schacter, Daniel L., and Scott D. Slotnick.“The Cognitive Neuroscience of Memory Distortion.”Neuron 44,no. 1 (2004): 149-60.
[4] Neiwert, David A. Death on the Fourth of July: The Story of a Killing, a Trial, and Hate Crime in America. New York: Palgrave Macmillan, 2004.
[5] Egan, T.“A Racist Attack, a Town Plagued.”New York Times, October 15, 2000.
[6] 在美國的陪審團制度下,刑事案件要求陪審團12名成員一致同意才能定案,否則會導致無效審判,即在法庭做出決定或裁決之前,終止審判并宣布本次審判不具法律效力。無效審判等于沒有審理,如果該案被重新提起訴訟,所有程序需要從頭開始,與新案無異。——譯者注
[7] Asimov, Isaac.“The Relativity of Wrong.”The Skeptical Inquirer, 1989.
[8] Descartes, Rene. Discourse on Method. Fourth edition, translated by Donald A. Cress. Indianapolis: Hackett,1998.
[9] Green, Nile. The Love of Strangers: What Six Muslim Students Learned in Jane Austen’s London. Princeton: Princeton University Press, 2016.
[10] 里法阿·拉費阿·塔赫塔維(Rifa’a Rafi’al-Tahtawi,1801—1873),埃及作家、教師及學者。塔赫塔維在25歲左右第一次去往巴黎,這次旅行點燃了他探索東西方關系的熱情。他一生都在思考如何利用本國文化實現伊斯蘭原則的現代化,以及如何適應這個日新月異的世界。值得一提的是,塔赫塔維將成千上萬的歐洲語言文本翻譯成阿拉伯語,促進了跨文化的知識傳播。
[11] Al-Tahtawi, Rifa’a Rafi’. An Imam in Paris. Translated and Introduced by Daniel L. Newman. London: Saqi Books, 2011.