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主题:也从温水煮青蛙说起--物理学中的绝热近似 -- 冷原子

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家园 物理学中的绝热近似和温水煮青蛙是很好的比较

在绝热近似,一个微观体系从一个状态跃迁到另一个状态可以用公式来描述。甚至跃迁的概率也可以计算出来。比如说如果概率小于5%,在统计学上可以判定为静止状态。要是概率大于95%,就可以表述为必然跃迁(也许有人会认为要用1%和99%,具体数值是统计学家们该思考的)。这是个完美世界。用公式和概率来编成计算机模型后就可以比较准确地推断出一段时间以后可以看到的状态。

相比较而言,青蛙是个复杂得多的系统。作为一个会思考,有个性的生物,某只青蛙的行为是很难预测的。比如说村长拿着青蛙去做实验,碰巧赶上了他的青蛙吃饱了饭想运动运动。所以不管水热不热都往外跳。而他的另一只青蛙吃饱了饭想咪一会。村长把水烧得热热的,那只青蛙还在眯着眼睛泡澡,爽着呢。

那是不是村长就不能做实验呢?非也非也。有两个关键词,一个是对照,一个是样品数目。就像掷硬币一样,你不知道下次哪面朝上,但你知道掷一万次必有五千次正面朝上。同理,虽然村长不知道哪只青蛙爱运动,哪只爱睡觉,但他发动他们村的农民去给他抓了一万只青蛙来,单只青蛙的个性就不重要了。接下来他只要随机挑出五千只做为对照组,另外五千只做为实验组。实验组在温水里煮,对照组不煮,他就能验证“温水煮青蛙”的假说。

从实验结果来看,物理学中的绝热近似属于高级科学,因为它可以用数学公式来描述。而生物学是低级科学。因为它没方法给出一个绝对值,只在与对照组相比较时才有意义。但是不是物理学家就可以蔑视生物学家了呢?还是那句话,非也非也。物理学自从二战以后就没有大的突破,而生物学绝大多数重要发现都是近期做出来的。所以从工作前景的角度来看,生物学还有很大的潜力可挖,生物学家的饭碗是牢靠的。

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