简单的美妙在于它的力量

如果你认为科学复杂得令人生畏,那就大错特错了。科学的美妙在于它是建筑在及其简单的规律上面。有的科学家不仅自己研究做得好,而且能把他们对科学的理解用浅显明白易懂的方式传播给大家,这里面有费曼,阿西莫夫,霍金。

我们先来看看艺术,人们往往把艺术和天赋联系在一起,其实艺术也是有简单的规则的。比如摄影,哥哥来讲讲构图的基本原则有哪些?哥哥举出了好几个主要的,如三分线法则和引导线法则。

在物理上,相对论曾是最深奥的理论,但是你们知不知道,狭义相对论是建立在两个及其简单的假设上面的:

  1. 在一个惯性系里面光速是一个常数,与光源运动无关。
  2. 在所有惯性系中,物理定律有相同的表达形式。

就这么简单。而在这之前,人们为了解释电子加速到很高速度时需要的能量超过了经典力学计算出来的数值曾经用了很复杂的理论,用了相对论我们看作是相对论解释的质量增加引起的现象。

在编程里面,有一个原则叫做KISS, keep it simple, stupid。 意思是“保持简单,傻瓜” 你们接下来要学Scratch编程,很快就会体会到这一点。在编程里面,往往要把复杂的问题简单化,模块化。

下面还要提一下托勒密的地心说理论。人们一直认为地球是宇宙的中心,但是很早就观察到天上的星星运行轨迹有异常,比如行星有时候走得快,有时候走得慢,当然那时候人类还不知道行星和恒心本质上的差别。为了维护地心说,同时解释和预测这些异常,托勒密发展出了一套本轮理论。在本轮理论里面,有的星星绕着地球转,比如太阳和月亮,有的星星本身轨迹在一个叫做本轮的圆上,本轮又绕着地球转,叫做均轮。虽然托勒密的理论能正确预测行星轨迹,但是复杂地不可思议。如果我们承认地球和行星绕着太阳转的话,我们可以得到同样的结果,但是理论就简单得多了。见下图:

地心模型显示的复杂性。

 

基本的、简明扼要的哥白尼日心宇宙。

哥哥长大想要做老师,这很了不起。一个好的老师更需要彻底懂得一个课题。这就不仅要懂得课题的原理,而且还要知道相关的历史,知道人类在理解这个问题时是怎么想的,有没有走过弯路。这是为什么爸爸给你们买了科学史和数学史的书的原因。

简单并不等于没有力量,相反从简单的假设,规则,理论出发,我们可以有信心地造出复杂的机器,复杂的药物,和其它各种各样的产品。就像有人说的“The beauty of simplicity is the complexity it attracts”。