博尔定律的发现揭开了万物表象的面纱:偶然实则隐藏着必然之理

水木长龙探索科学宇宙 2024-04-12 20:46:21

本文原创作者:水木长龙

宇宙之内每天都在上演着各种各样的大小“故事”,我们生活的宏观世界如此,我们正在探索研究的微观世界亦如此。在这些千奇百怪的故事中,一些我们可以根据已掌握的知识经验进行预测,而大多数时候,大多数的“故事”我们无法确切地预测它们的发生,更无法预测会在什么时候、什么地点发生。往往,我们将这些无法预测的“故事”称之为“偶然事件”或“偶然现象”。

或限于人类对宇宙认知的局限性,知识经验的匮乏片面性,宇宙万物给我们的感觉,仿佛都运行在“不确定”的模式中,以至于我们经常能与我们冠名的“偶然”相遇,而能被我们掌握预测的确定性的“必然”事件或演化规律,在宇宙中却少之又少。也正因此,未来对我们而言是不可预知的,也正因为不可预知,才充满着各种挑战,激励着每个人去探索去发现。

然而,在我们的日常生活中,给我们的错觉往往是,偶然现象少(因为少而又不确定故此才会被称之为“偶然”吧),必然现象多(人类已经掌握了的自然规律,知其演化模式,可以预测其发展,也就相当于是确定的存在,故此才会被称之为“必然”吧)。

那么,是否思考过,“偶然”真的是我们理解的偶尔出现的不可预知现象吗?探索科学,探索宇宙,水木长龙与您继续我们的探索之旅。

越来越多的科学家和物理学家相信:一切的存在都不是偶然。宇宙万物的演化发展,都遵循“必然”的模式规则。所谓的“偶然”,只是人类尚未发现其内在运行机理和演化规律而已。

或许,很多人都不会认同这样的观点,而且会举出很多例子予以反驳:

“世界上没有两片相同的树叶”,不正是对“万物必然性”的挑战吗?

打碎一只玻璃杯,碎片的大小和数量,呈现出来的是杂乱无章的随机性,毫无规律可言。如果将同样的玻璃杯打碎,地面上形成的碎片分布和大小形状,必然与第一只不相同。如果接连打碎相同的玻璃杯,每次的碎片大小和形状以及密集度分布,都会不同。对于打碎的每只玻璃杯而言,其大小、形状、分布,不正是体现了它们的不确定的“偶然”性吗?

再比如,如果一切事件都是“必然”的,为什么世界上每天都有交通事故在发生?不是应该提前预测出来的吗?

某日某时刻,行走在一条小道上,会遇到熟人或同学。为什么在第二天同样的时间、地点,却不会遇到?难道这不是偶然现象吗?

如果世界上的一切都是必然的结果,为什么无法找到各种开奖号码的规律?

等等,等等。

接下来我们就针对上面的常见问题进行详细分析探讨,揭示“偶然”和“必然”的内在联系,和它们实际运行的规律。

丹麦著名物理学家雅各布.博尔,在上小学的时候,一天去老师家请教问题,解疑后刚要转身回家,谁知一不小心将老师家桌上的花瓶给撞到了地上,花瓶顿时碎了一地。被吓呆了的雅各布看着满地的花瓶碎片,惊慌得不知所措。老师并没有因此而责备雅各布,轻轻地拍拍他的肩膀说:“只是碎了个花瓶而已,没事的。不如让我们看看,能从这些花瓶碎片里找到些什么有价值的东西出来。”

老师的原谅以及“塞翁失马焉知非福”的安慰,使雅各布备受感动和激励。经过潜心观察、实验和研究,雅各布于1942年提出了著名的“雅各布.博尔定律”。雅各布发现,在一堆碎片当中,大的与次大的重量比为16:1,次大的与次次大的也是16:1,次小的与次次小的仍是16:1。

经进一步研究,雅各布又发现,瓶状物体的碎片倍数为16,棒状物体为11,球体则为40。而这个倍数与物体的材料无关,只与形状有关。不同形状的物体碎片的倍数并不相同,但同形状不同材料的物体碎片倍数却是相同的。这就是被科学界高度称赞的著名的“雅各布·博尔定律”。雅各布·博尔定律的发现,对考古研究、天体探索起到了极大的帮助作用,因为根据雅各布·博尔定律,可以将破损的文物、陨石碎片等进行原型还原。

至此,我们已经解答了前面提出的第二个问题——玻璃杯碎片的随机问题。原来看似毫无规律可循的玻璃碎片,根据雅各布·博尔定律,它们实则存在着一定的“必然性”,正是这种“必然性”,将随机分布的玻璃碎片给相互联系在了一起,使它们即使被摔碎了,仍然维持着一种看不见的内在关联,如同量子纠缠般,相互作用相互影响。也正因此,考古学家才能还原出破损的文物。这不正是找到“偶然性”的最好例证吗?

至于第二、第三、第四只玻璃杯摔到地上,会形成不同的形状、大小、密度分布,是因为每次玻璃杯落地时的条件都不相同,比如摔的力度,高度,空气的均匀度,地面的平整度等,都不会一成不变,即使人为可以控制,也很难达到完全相同的外界影响条件,故此也就不可能形成相同的大小、形状、密度分布。但它们却都遵循着雅各布·博尔定律,如果用碎片还原杯子,必然能得到相同形状的被子。而这,就是必然性,看似的 “偶然”,背后实则隐藏着看不见的“必然”。

对于“世界上没有两片相同的树叶”,以及第三、四、五问题的解答,道理相同——我们无法精确控制外在的条件变化,自然无法达到相同的结果。

“偶然”是“必然”的障眼法,隐藏着看不见的“必然”性,与“必然”如同处于量子纠缠关系般,相互影响作用,不可能独立而存在。

这就像程序设计的随机数一样,比如,设置所有的随机数不能超过100。那么在0~100之间,可以存在无数个小于100的数值,每一个随机数值的出现,似乎都很随机偶然,但是,实则它们都是被限制在小于100这个范围之内的,也就是说,每个随机数都必然小于100。这就是必然和偶然的关联,正如一句古老的哲理:所谓的自由,只是相对而言。

科学家曾用超级计算机模拟过太阳系的演变发展,发现,任何一个微小变量或参数的改变,都会导致太阳系的演变结果不一样。但如果将参数值设定成在某一范围内的随机数,那么模拟的太阳系演变结果也会徘徊在一定的发展状态之内,尽管皆不相同。这同样说明了,所谓的“偶然”并非真的偶然,而是在遵循一定限制条件下表现出来的表象上的看似“自由”,正如前面所言:“一切的存在都不是偶然,宇宙万物的演化发展,都遵循‘必然’的模式规则。所谓的‘偶然’,只是人类尚未发现其内在运行机理和演化规律而已。”

宇宙万物是偶然的存在,还是必然的存在,你觉得呢?

今天的分享就到这里,感谢对水木的支持。

本篇文章「水木长龙」原创,转载标明出处,谢谢!(2019/09/19)

2 阅读:89
评论列表
  • 2024-04-15 02:47

    偶然背后是一个个微小的必然。

  • 2024-04-14 21:25

    道者 规律也 付善出为上 电磁力是宇宙一切变化的力量 宇宙 地球是一个变化两点都变化的电参数 带电体之间的力量是变化的电磁力 物体之间不但有引力 还有斥力 只是大小不同 二者相互依存 在一定范围之内相互转换 是电磁力人与人之间 国与国之间 人与环境之间的作用是相互的电磁力 是作用力与反作用力的关系 分为引力和斥力及转换宇宙法则是一杆称 即平衡或是公平 是作用力与反作用力的平衡

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