科學(xué),你越是近距離觀察它,它似乎越是無法精準(zhǔn)?;谌祟愖陨斫?jīng)驗而得出的“理所當(dāng)然”,其實大部分是錯誤的。測量究竟有多不可靠?為什么越是細究,它的可靠性就越低?
計量學(xué)家們曾一度相信,如果測量儀器足夠精密,那么就有可能得到精準(zhǔn)的測量數(shù)據(jù)。然而,事實從來都不會如此簡單。數(shù)學(xué)史上的杰出人物劉易斯·弗賴伊·理查森就提出過一個至今令人困擾的測量悖論——海岸線悖論。
這個悖論說的是用于測量海岸線的線段越長,所得到的海岸線長度就越短;反之,用于測量的線段越短,所得到的海岸線長度就越長。
假設(shè)今天有人正在測量美國緬因州蜿蜒的海岸線,如果他用以英里為單位的線段測量,并對每一塊礁石進行細致追蹤與測量,那么緬因州的海岸線長度將大幅增加。因為較大的測量單位不可能像較小的單位那樣,觸及每一曲折的細微之處。
不難想象,如果人們使用的測量單位比一粒沙還要細小,小到可以測量出一粒沙上的“曲折溝壑”,那么緬因州的海岸線只會更加漫長。以此類推,如果人們能夠使用可以測量原子間距離的量子單位,那么這就如同數(shù)字分形一般,每一次連續(xù)縮小或連續(xù)放大,測量單位都會得到與之對應(yīng)的測量結(jié)果。就海岸線而言,其長度始終與測量線段的長度成反比。在更深的哲學(xué)層面,也就意味著海岸線真正的長度在某種意義上是不可知的。
〔本刊責(zé)任編輯 袁小玲〕
〔王世全薦自中信出版集團《規(guī)模思維:如何應(yīng)對數(shù)字時代的復(fù)雜性》〕