關於Laplace's demon

2021 數學課時，高二生大概聽得有點累了，問了我關於『拉普拉斯的惡魔是什麼』的問題。Demons 之路的重重障礙：

一、最小單位：
時間有最小單位、物體也有最小單位。在這兩者成立之下，Demons才可能回報所有粒子的位置與速度。才有接下來的預測與回溯。問題是，時間有最小單位嗎？
假設時空都有最小單位，Demons還會遭遇名為『測不準原理』的科學障壁。

二、測不準原理：
好死不死，你無法同時準確地知道粒子的位置與動量，動量就是質量乘以速度。因此，Demons回報了位置，回報的速度是超不準的；回報了速度，位置就不知何方。
假設時空都有最小單位，Demons透過某種魔法，可以同時準確測量位置與速度，他會遇到名為『相對論』的科學障壁。

三、光速極限：
Demons無法瞬間回傳粒子的位置與速度，回傳訊號最快是光速，因此遠方的資訊慢到，近的資訊早到。Demons要等所有資料都回傳，才要計算下一個時間最小單位的粒子狀態嗎？宇宙有多大，他就要等多久。一百億年嗎？

假設時空都有最小單位，Demons透過某種魔法，可以同時準確測量位置與速度，也超越了光速極限的限制。Demons會遇到名為『空』的佛法屏障。

四、量子糾纏與空：
超越光速極限的方法，就是利用量子糾纏。粒子們都糾纏在一起，知道這個粒子的狀態，就可以立刻馬上知道那個粒子的狀態。可是，Demons不能置身事外，觀察者會因為觀察，而改變那些粒子的狀態。因此，Demons無法回報所謂的在某個時刻的位置與速度。這個沒有置身於事外的獨立觀察者，這樣的道理，在佛家稱為『空』。

最後，Demons只能用近似的方法，預測出可能的未來，回溯可能的過去。他遇到了終極屏障－『空』。

也許還有別的方法準確地預測未來，準確地回溯過去。但是Laplace這招會遇到這些困難。
PS. 我必須要說，Laplace這招不好，要預測未來，應該要去理解世界的原理，才能做出預測。不理解原理，花很大力氣把所有事件記錄下來。

這就像是倉庫管理人，不分類、不整理，來了就堆，找很多小朋友去記憶那些物品的位置。It doesn't work!

好好學量子力學吧！

史代納活到1925年，他是不可能知道在那之後的科學發展。換句話說，他對科學的見解或評論，最多是對二十世紀初年的狀態－相對論跟量子力學才剛萌芽，大部分的人還是用古典方式在思考的時代。


有些人常引用史代納對二十世紀初年的科學評論，來評論現在的科學，殊不知科學老早就不是史代納認知的樣子了。說誇張一點，就像是說『科學家對地球的誤解，在於認為地球是平的』。講這樣的話在五百年前也許是先知，但是那個地平說老早就被揚棄了。這樣的引用，會讓知道二十世紀科學發展的人感到時空錯亂。


看到某校招生說明這樣引用：

教育，不能只依靠物質主義思維，而是考慮到孩子身心靈全人發展。

—魯道夫. 史代納《華德福教育的本質》


史代納也許說過這樣的話，但是在量子物理出現之後，物質主義 materialism （就是唯物論、唯物主義）的觀點，就已經被科學界揚棄了。量子力學在二十世紀初期開始發展，到了1920年代才慢慢成熟(薛丁格方程式在1926年發表）。換言之，史代納不知道這件事很合理，但是已經沒什麼人用物質主義思維（也許在唯物論的共產國家還有）。現在引用史代納這句，就顯得很過時，很可笑。除了唯物論的共產國家，還有誰是這樣思考教育的呢？

讓我引用— Paul Davies and John Gribbin, The Matter Myth, Chapter 1: "The Death of Materialism"

Quantum physics undermines materialism because it reveals that matter has far less "substance" than we might believe. But another development goes even further by demolishing Newton's image of matter as inert lumps. This development is the theory of chaos, which has recently gained widespread attention.

第一句

Quantum physics undermines materialism.......量子物理摧毀了物質主義。

至少懂量子力學的物理學家，是不會用物質主義思考的－其根基早在上個世紀，就被我們前輩及我們所毀壞了。

引用史代納那句話的人，請回答這樣的問題？

什麼是物質主義？誰只依靠物質主義來思考教育？

還只依靠物質主義來思考的人，顯然是物理沒有學好。科學不是物質主義，科學反而可以幫你擊毀物質主義，學好量子力學，就不會變成『只依靠物質主義思考』的人。

個人的詮釋

《個人的詮釋》－冰冷與情感

早上在跟一位美術老師討論透視法，以及我之前做的實驗。聊到物理心理學、聊到投影、聊到相機、聊到眼睛。我們聊到人類視覺經驗，跟線性光學的結果並不相同。特別是遠方物體，東西並沒有等比縮小。這也是我們常常看照片時，發現怎麼那座房子這麼小。 做相機的工程師（以及攝影師），他們要做出（或拍出）接近人類視覺經驗的影像，也就是不按照線性光學的投影，刻意地『扭曲』影像，以配合我們的視覺經驗。所以，照著線性投影等比縮小方式作畫的透視法，看起來會怪怪的，因為我們不是看到那樣的景象。

說到這裡，另外一個藝術老師插話了。

他說冰冷冷的機器，當然拍不出來。因為人們的視覺是有感情的，我們看到的，跟冰冷冷的相機是不一樣的。

ㄜ ～～（說完，我們就解散了）

我們根本不是在講這個啊！

後來我想想，機器是冰冷冷、冷冰冰的嗎？不是啊！顯然這個『冷冰冰』講得不是溫度，不是實際的觀察結果，不是實際的體驗，那是他對機器的詮釋。他用『冷冰冰』來形容機器。同樣的道理，所謂人類視覺是有情感的，這也不是什麼觀察結果，也是形容詞，也是對視覺的詮釋。

這是主觀的詮釋，不是事實的觀察，這是偏見啊！

（錐狀火山形狀的玻璃杯，從上面看是錐形。因為景深，拍起來更直一些，更像是圓柱。要換角度拍，才拍得出錐形啊！）

美好與成功的經驗

《八年級化學》－美好與成功的經驗
常會聽到童年創傷對成年之後的影響、心裡的傷身體會記住等等。中性的來說，童年的經驗對日後影響深遠。

那該怎麼做呢？反向操作就是了。

心裡的愉悅，身體也會記住。我們在科學教育，來創造美好與成功的經驗。這也是這次課程安排順序的由來，從簡單的焦糖起手，膨糖、麻糬、湯圓、饅頭、麵包、美乃滋、肥皂，最後是灰石的循環。孩子一做就上手，簡單明瞭好吃又好玩，這是第一次化學課，我想帶給孩子有關科學的最初印象。有了這樣的經驗，即使日後不是主修科學，至少還留這樣美好的印象，而且還有做了就會成功的經驗。

焦糖最簡單，加熱就可以，但是要拿捏停火的時機。膨糖也不難，在糖融化要變成焦糖之前的那個臨界點，這時加入小蘇打，會讓糖膨得很大。這兩個都有『時機』的元素，同時也可以體驗到一件事，早加晚加各有風味－都很甜，都好吃。所謂的『時機』，只是標記時間的記號，讓我們紀錄在這之前之後的風味。

比糖更複雜一點的澱粉，米、薯、黍粉，和水揉糰，或蒸或煮，吃看看嚐看看。這樣的米類製品，就是我們客家庄常見的粄、湯圓、麻糬等等。

接著開始有生化反應的麵粉發酵，從最簡單的蒸饅頭出發，再來是需要一點耐心的麵包。這兩個都有活的酵母菌，而且麵團的彈性、觸感跟米類澱粉截然不同。麵團放著會長大，再揉扁，還會再長大。我們也注意到，悶著發酵有酒香。順道也介紹運動生理學的有氧呼吸跟無氧呼吸，長跑或短跑的氧債問題。總結碳水化合物的是糖與澱粉的測試，有本氏液和碘液讓我們做最基本的測試。

醣類之後是油脂，油脂很明顯就是跟水不能互溶。之前學過異性相吸同性相斥的電和磁，這次是同質互溶、異質分離的另一種性質。可以消除這油水界面的是什麼？澱粉、蛋黃、蛋白，是常見的界面活性劑，拿來吃的叫乳化劑，拿去洗的叫清潔劑。

有了這個印象之後，我們來做美乃滋。其實就是用蛋黃或全蛋，把油脂換個樣。美乃滋的油真的很多，一顆蛋可以加到半斤以上的油，夠多吧！

另一個利用油脂的是肥皂。用強鹼混入油脂攪拌，攪著攪著加一些澱粉，就會像美乃滋，味道也很接近，因為都是以油為主。

利用鹼，我們還可以製作葉脈標本，也是利用鹼可以跟油脂產生皂化反應，除去葉肉裡的脂肪（或說增加它的水溶性）。

最後，我們來看鈣的循環。我們用貝殼（碳酸鈣）加檸檬酸產生氣泡，（搭配上回燃燒時貝殼可以燒出顏色更白的石灰）用乾燥劑的石灰加水，產生熟石灰，取上層的澄清石灰水吹氣，又產生白霧沈澱的碳酸鈣。石灰（加水）熟石灰（吹氣）灰石（加熱）石灰，這樣的循環。這個鈣用途很多，水泥石膏，大理石、石灰岩、生物體內的骨骼、軟體動物的殼都含鈣的成分。（不過，節肢動物的殼不是喔～～那是幾丁質，我們常吃的沙茶醬就有這成份）。

好啦～～我們已經有好多材料可以拿來園遊會，拿去成果展，或是社團下午茶。。。

吃在嘴裡、用在手裡，然後想到，啊！這個我們做過，我們也會做喔～～

春學季第一個主課程，總共十六天。我要去跟六年級玩磁鐵囉～～

What is "you"?

It's difficult to talk about some physical quantities such as mass, force, or time.

It's just like, how do you describe yourself? 

You may talk about your name, your weight of 60 kg, or height of 180 cm. However, those are not you. It is your name, but not you. It's about your shape, but not you. So, what is exactly "you"? You may also mention about your characters, your are a kind person, or whatever. Again, this is your personality, not you. That is, it is very difficult to talk about "you".

Therefore, scientists do it alternatively. 

We don't talk about the force itself, but the effect when an object is acted by a force. We talk about the acceleration of the object after the force acting on it. We turn or transform these physical quantities into another measurable quantities. We don't talk about the mass itself, but the way to measure it or the consequences when it meets another mass.

(Well, that's operational definition. That's sunyata.)

意義的關聯

若去回顧人的一生，似乎所有事情都是安排好的，當下發生的偶然事件，後來再看都有意義，在這當中，誰在導演這一切呢？*叔本華說是人的內在意志。

榮格在建立共時性基礎的時候，提出三個關鍵：非因果關聯、有意義的巧合、還有神祕性。

他引用本叔本華這段，是要來說明內在意志導演這些共時性事件。《黑天鵝效應》也引用這樣的概念，但是他是要大家小心，事件一但回顧起來，所有小事都變得有意義。因為那是人類記憶事件的方法，我們不是用事件發生順序來記憶，而是賦予意義之後而記下來，更慘的是，想不出關聯的事件，很容易就被排除在記憶之外。

這很容易理解，隨便一串數字，你要刻意找出數字間的關係，這樣才記得下來**。因此，我們要小心一件事情，在講共時性的時候，排除了因果關係，還要注意那個「有意義」的巧合，因為意義常常是人類為了記憶而編寫出來的。

榮格要排除因果關聯，還追溯到宇宙創生時，那個時候沒有時空，或是說只有一個「開始」，既然沒有先後，那就不是因果關聯。於是他還跟鮑立討教了相對論。（當然也請教了量子力學）。

*譯者引自《Transcendent Speculation on the Apparent Premeditation in Personal Fate》
**能夠有照相般的記憶之人，隨便什麼東西都可以記下來，月曆上的數字、火車時刻表、音符，而這些人常常被稱為是「學者症候群」，不需關聯的全盤記憶反而阻礙了對事物的理解。
－《共時性》第一章筆記

空、量子物理、還有共時性

繼透過達賴喇嘛與科學家的對話，連結了『空』sunyata 與量子物理的 uncertainty principle。
現在是心理學的榮格，和不相容原理的鮑立 (exclusion principle)，他們兩個人還寫了一本
《The interpretation of nature and the psyche》他們在尋找那個非因果關係的連結。

若去回顧人的一生，似乎所有事情都是安排好的，當下發生的偶然事件，後來再看都有意義，在這當中，誰在導演這一切呢？*
叔本華說是人的內在意志。

榮格在建立共時性基礎的時候，提出三個關鍵：非因果關聯、有意義的巧合、還有神祕性。

他引用本叔本華這段，是要來說明內在意志導演這些共時性事件。《黑天鵝效應》也引用這樣的概念，但是他是要大家小心，事件一但回顧起來，所有小事都變得有意義。因為那是人類記憶事件的方法，我們不是用事件發生順序來記憶，而是賦予意義之後而記下來，更慘的是，想不出關聯的事件，很容易就被排除在記憶之外。

這很容易理解，隨便一串數字，你要刻意找出數字間的關係，這樣才記得下來**。因此，我們要小心一件事情，在講共時性的時候，排除了因果關係，還要注意那個「有意義」的巧合，因為意義常常是人類為了記憶而編寫出來的。

榮格要排除因果關聯，還追溯到宇宙創生時，那個時候沒有時空，或是說只有一個「開始」，既然沒有先後，那就不是因果關聯。於是他還跟鮑立討教了相對論。（當然也請教了量子力學）。


量子物理的許多觀念，跟佛教的「空」相通。
量子物理的隨機性，擺脫了古典因果相連的決定論世界，可是跟佛教的因果，似乎沒那麼相容，有些地方需要好好思考。

就當作2022年的思考主軸好了。

*譯者引自《Transcendent Speculation on the Apparent Premeditation in Personal Fate》
**能夠有照相般的記憶之人，隨便什麼東西都可以記下來，月曆上的數字、火車時刻表、音符，而這些人常常被稱為是「學者症候群」，不需關聯的全盤記憶反而阻礙了對事物的理解。