4月9日，著名物理學(xué)家、斯坦福大學(xué)教授張首晟教授在混沌研習(xí)社，分享了《第一性原理與創(chuàng)業(yè)》。

張首晟說(shuō)，千年思想，最最精華的都是大道至簡(jiǎn)，你看宇宙美妙在哪兒？E=MC2這樣一個(gè)公式，能夠描寫(xiě)小到原子，大到宇宙。所以，真理的共通點(diǎn)就是“大道至簡(jiǎn)”。

（本文根據(jù)張首晟在混沌研習(xí)社的課程整理而成，有刪節(jié)。）

演講者｜張首晟

（斯坦福大學(xué)終身教授，美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院外籍院士）

今天是周末，大家還愿意花一整天來(lái)這個(gè)課堂，我非常激動(dòng)，為了這個(gè)課程，我準(zhǔn)備了一兩個(gè)月。

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這次回國(guó)，很多地方邀請(qǐng)我演講，但是非常不幸的是，發(fā)生了一個(gè)意外，我的腿受傷了，傷情嚴(yán)重，還住院做了手術(shù)，所以很多活動(dòng)我都取消了，但是今天的課程，我沒(méi)有取消，這是作為老師的神圣責(zé)任。

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我想以一個(gè)問(wèn)題開(kāi)始：假設(shè)世界末日到了，諾亞方舟上只能夠攜帶一對(duì)動(dòng)物和一個(gè)信封，信封背面，你可以總結(jié)所有人類知識(shí)，那你們會(huì)寫(xiě)下什么？

我分享下我會(huì)寫(xiě)下什么，這堂課將圍繞這些答案：

• 自然界三大基本常數(shù)；

• 萬(wàn)物都是由原子構(gòu)成；

• 歐幾里得幾何公理；

• 自然選擇、適者生存；

• 人人生來(lái)平等；

• 讓自由之風(fēng)吹拂；

• 筆勝于劍；

• 隱形之手；

• 大道至簡(jiǎn)；

自然界基本常數(shù)

作為一個(gè)物理學(xué)家，我覺(jué)得人類文明最高的建樹(shù)還是科學(xué)真理。科學(xué)真理最重要的是兩點(diǎn)，一是能量，二是信息。

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對(duì)能量最深刻的認(rèn)識(shí)來(lái)愛(ài)因斯坦，就是E=mc2，如果總結(jié)人類最知名的公式，這是首選。大家說(shuō)物質(zhì)本身也很重要，但是通過(guò)E=mc2，就發(fā)現(xiàn)物質(zhì)和能量是一回事。

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對(duì)信息的認(rèn)識(shí)，是人類對(duì)大自然最重要的認(rèn)識(shí)。怎么描寫(xiě)和衡量信息，也有一個(gè)非常奇妙信息熵的公式：S=-p log p。

這個(gè)公式不像E=mc2那么知名，但愛(ài)因斯坦說(shuō)過(guò)一句話：等到人類的知識(shí)往前推進(jìn)，牛頓力學(xué)可能不對(duì)，量子力學(xué)可能不對(duì)，相對(duì)論可能也不對(duì)，但信息熵的公式是永恒的。

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我們這個(gè)時(shí)代，可能覺(jué)得科學(xué)萬(wàn)能，但第三個(gè)公式告訴我們，科學(xué)不是萬(wàn)能的。科學(xué)的偉大，在于能夠告訴科學(xué)的界限在哪兒。

這就是量子力學(xué)的海森堡測(cè)不準(zhǔn)原理，科學(xué)有一個(gè)永遠(yuǎn)不能跨過(guò)的界限，你不可能把一個(gè)粒子的位置，和它的重量，或者它的速度，同時(shí)精準(zhǔn)地測(cè)量出來(lái)。

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哲學(xué)上講，客觀世界完全獨(dú)立于主觀世界的存在，但是這是個(gè)偽命題，并不是真正存在的。

真正能觀察到的，是客觀和主觀之間的結(jié)合，由于觀察者和被觀察的世界相互作用，我們不可能無(wú)窮精準(zhǔn)地把客觀世界了解清楚。

這是第三個(gè)公式的偉大，因?yàn)樗恢皇侵v了一個(gè)科學(xué)的原理，更說(shuō)明了一個(gè)哲學(xué)的原理，告訴我們客觀的世界和主觀的世界，不能完全割裂。??

張首晟教授

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萬(wàn)物都是由原子構(gòu)成

人類的文明不只局限于科學(xué)，還有哲學(xué)，政治，法律??如果用一句話來(lái)描寫(xiě)整個(gè)世界里，最值得告訴下一代的話，就是“萬(wàn)物都是由原子構(gòu)成”。

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譬如中醫(yī)講“氣”，好象是非常神奇的東西，這個(gè)氣，本身也是由原子組成的。因?yàn)槭澜缟喜豢赡苡袆e的物質(zhì)產(chǎn)生。

不只是地球，整個(gè)宇宙的原子，和我們這里的原子完全是一模一樣的。

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我們?cè)趺磿?huì)知道？因?yàn)槊總€(gè)原子會(huì)發(fā)出一些特殊的光來(lái)。譬如說(shuō)我們知道太陽(yáng)上有氦原子，氦原子發(fā)出光的那個(gè)性質(zhì)，所謂的光譜和地球上能夠觀察到的光譜一模一樣。整個(gè)宇宙世界里，萬(wàn)物都是由原子構(gòu)成的。

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這個(gè)道理大家是要慢慢想。但是這個(gè)概念是個(gè)非常偉大的概念，雖然真正對(duì)原子的理解，是20世紀(jì)初由于量子力學(xué)的奠基。

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但是大家知道了不起的一點(diǎn)，兩千年以前，原子的概念就被希臘的人提出來(lái)了。所以，這是一種思想方法，就是要把世界上萬(wàn)物的復(fù)雜性歸納到原子的簡(jiǎn)單性。

我們知道元素周期表特別簡(jiǎn)單，那么千變?nèi)f化的世界，歸納到最后就是這100多種元素，這就是思想方法的偉大。

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好像是非常抽象的科學(xué)概念，和我們今天辦企業(yè)有什么關(guān)系？做任何的企業(yè)要能賺錢，就是用簡(jiǎn)單的辦法來(lái)解決一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題。

課程現(xiàn)場(chǎng)

歐幾里德的幾何定理

以上是物理的概念，也是化學(xué)的概念，如果用數(shù)學(xué)來(lái)描寫(xiě)，最精華的思想是什么？希臘文明的偉大，除了那些公式之外，是把數(shù)學(xué)思想已經(jīng)基本奠定了，這就是歐幾里得的公理系統(tǒng)。

這么錯(cuò)綜復(fù)雜的理論體系，它一定要建設(shè)在五條不言而喻的公理上面：比如兩點(diǎn)可以劃一條直線；所有直角都全等??

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這個(gè)事情我們覺(jué)得真是太不言而喻了，根本不需要證明。歐幾里得把它作為基本的公理，就是第一性原理。再?gòu)?fù)雜的知識(shí)體系，你一定要?dú)w納成最少的幾條不言而喻的公理。

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歐幾里得的妙處就是出發(fā)于那些顯而易見(jiàn)的公理，來(lái)整理他整個(gè)知識(shí)的體系，把它變成一個(gè)豐茂的大樹(shù)，這些大樹(shù)的根就是一些公理。

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在這種情況下，物理的思想和幾何的思想也是統(tǒng)一的思想，把萬(wàn)物歸到一個(gè)最最簡(jiǎn)單的原理上。

自然選擇，適者生存

生物是一個(gè)非常復(fù)雜的系統(tǒng)，好像不容易總結(jié)出非常簡(jiǎn)單而普世的規(guī)律，其實(shí)，如果整個(gè)生物用一句話來(lái)描寫(xiě)的話，就是“自然選擇，適者生存”。

所以，生物之所以能夠進(jìn)化，是因?yàn)橹車沫h(huán)境一直在改變，能夠適應(yīng)環(huán)境的生物就能生存，不適應(yīng)的就會(huì)被淘汰，這是進(jìn)化的最原始動(dòng)力。

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我們每次講公司的生和死，其實(shí)已經(jīng)潛意識(shí)把公司看成是生物，公司也是同樣適者生存，競(jìng)爭(zhēng)是非常殘酷的，但是越是極地環(huán)境下生存的公司，就越優(yōu)秀。

人人生來(lái)平等

講起人文的思想，如果用一句話來(lái)總結(jié)的話，就是“人人生來(lái)平等”。這是美國(guó)《獨(dú)立宣言》上的第一句話，基本上模仿了歐幾里得的公理系統(tǒng)。

它說(shuō)我要建一個(gè)國(guó)家，國(guó)家是一個(gè)非常復(fù)雜的體系，但也要建在一個(gè)基本的原理上。這個(gè)基本的原理，一定要是每個(gè)公民覺(jué)得是不言而喻的一個(gè)真理，不需要過(guò)多的解釋。

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美國(guó)的憲法200年不變，為什么？它是把科學(xué)的基本理念用在治國(guó)。既然歐幾里得復(fù)雜的定理系統(tǒng)能夠建立在幾條顯而易見(jiàn)的公理上，我們建國(guó)為什么不可以？使得每個(gè)公民根本不需要任何知識(shí)，一講他就知道？

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這樣國(guó)家才能真正地牢固，這是人人生來(lái)平等，這是一個(gè)基本的原理。

自由的空氣在飄揚(yáng)

說(shuō)到辦一流的大學(xué)，大家都會(huì)想到哈佛大學(xué)和斯坦福大學(xué)這些百年學(xué)府。斯坦福大學(xué)牛在哪兒？它的校訓(xùn)是“自由的空氣在飄揚(yáng)”。

這是一個(gè)百年學(xué)府成功的前沿思想，就是學(xué)術(shù)環(huán)境一定要有自由，一不要受政治的影響，二不要受功利心的影響。

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筆勝于劍

如果我要總結(jié)整個(gè)人類文明幾千年的歷史，用一句話來(lái)描寫(xiě)，我會(huì)說(shuō)“筆勝于劍”，筆遠(yuǎn)遠(yuǎn)比劍來(lái)得更重要。

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歷史上，亞歷山大征服了世界。他有兩位老師，一位是他的父親腓力二世，教他怎么用武力征服已知的世界。另一位老師叫亞里士多德，同樣教他改變世界，不是用武力，而是知識(shí)，真正把人類的知識(shí)徹底整合，徹底征服。

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所以亞歷山大有兩個(gè)改變世界的志向，一是征服人類已知的世界，他打到阿富汗時(shí)痛苦一場(chǎng)，認(rèn)為下面沒(méi)有可以征服的地方；二是亞歷山大圖書(shū)館，他的目標(biāo)是收集人類所有的書(shū)籍。

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他征服過(guò)來(lái)的帝國(guó)，在他過(guò)世一年之內(nèi)就全部崩潰，但他真正給人類文明留下的是亞歷山大圖書(shū)館，由于信息極端密集，也吸引了很多學(xué)者匯聚，影響了人類歷史。

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這個(gè)道理很簡(jiǎn)單，但大家在用的時(shí)候，往往不知道它的深意，希望大家能通過(guò)這些故事深入思考。

隱形的手

如果講起經(jīng)濟(jì)學(xué)，也要有一句話，我想就是亞當(dāng)斯密所講的，“市場(chǎng)是一個(gè)隱形的手”。

這句話的道理，我想大家已經(jīng)講得很多，但是做起來(lái)，往往會(huì)不太明白，尤其是政府在做事情的時(shí)候，往往就有一個(gè)無(wú)形的手就會(huì)變成一個(gè)有形的手。

但是這個(gè)道理非常的深刻，你在用有形的手干預(yù)市場(chǎng)的話，很短時(shí)間內(nèi)可能會(huì)有些效果，但肯定不能打造百年老店，不可能形成千年思想

大道至簡(jiǎn)

剛才這些都是西方人留下的思想，我們中國(guó)千年的文明，留下的思想哪一句應(yīng)該寫(xiě)到信封背面呢？“大道至簡(jiǎn)”。

很多人說(shuō)起誰(shuí)牛，就說(shuō)是專家，其實(shí)專家并不牛，把大道用簡(jiǎn)單的話講出來(lái)，讓人人都聽(tīng)懂，這才是真正牛的。

千年思想的確最最精華的都是大道至簡(jiǎn)，你看宇宙美妙在哪兒？E=MC2這樣一個(gè)公式，能夠描寫(xiě)小到原子，大到宇宙。真理的共通點(diǎn)就是“大道至簡(jiǎn)”。

?講個(gè)故事，4的根號(hào)等于幾？很簡(jiǎn)單，2和-2，英國(guó)理論物理學(xué)家、量子力學(xué)的奠基者之一狄拉克初中時(shí)，就覺(jué)得這個(gè)回答非常非常奇妙，為什么開(kāi)根號(hào)的時(shí)候總是有一個(gè)正根，有一個(gè)負(fù)根？

他突然想到把這個(gè)原理推廣了一下，就說(shuō)宇宙上面所有的基本粒子，都有個(gè)反粒子，有個(gè)電子就有個(gè)反電子，有個(gè)質(zhì)子就有個(gè)反質(zhì)子，有個(gè)中子就有個(gè)反中子，這是個(gè)非常非常神奇的發(fā)現(xiàn)。

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所以，科學(xué)大師，你看他為什么能夠做出這些偉大的科學(xué)發(fā)現(xiàn)？就是他始終沒(méi)有忘記“大道至簡(jiǎn)”，后來(lái)狄拉克得到了諾貝爾獎(jiǎng)。

END

∑編輯?|?Gemini

來(lái)源?|?混沌大學(xué)

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的物理学家张首晟：如果世界末日来临，我会带这几句话上诺亚方舟｜研习社演讲实录...的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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