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《动态宇宙》
那些无趣的理论部分 ——其实讲理论我是拒绝的(第1-2节)
klergh    来源社团:北京航空航天大学大学...
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先看评语
· 仅从文本而言,本文在叙述上逻辑性不够,前后的关联性也待加强。当然作者选这个题目的勇气可嘉,这是不容易驾驭的大格局的文本。希望作者继续努力。 · 作者选择了一个非常大的宇宙题目来写科普,勇气可嘉。对于宇宙的科普写作难度非常大,然而作者竟然在文章中间写了一些非常猎奇的故事(那些有趣的说法)。这部分内容虽然“有趣”,可以吸引读者,却都是一些未经科学考证的传言。建议删除。而那些“无趣的理论部分”应该作为科普的重点,把那部分写的有趣写的生动,写的让读者可以读懂才是科普文章的重点。 · 作者以“动态宇宙”为题目进行科普创作并且表示要继续写下去,非常值得鼓励;作者还努力采取“更有趣”的方式进行创作来吸引读者有兴趣读下去,非常值得肯定!科普作品坚持科学性是第一位的,不能有科学性上的硬伤,在此基础上要突出通俗性,让读者不感到枯燥地读下去,因此,创作要有针对性,要针对某个群体来写,这个群体的人愿意看,作品就成功了。 · 科普文章中介绍理论总是艰难的,没多一个术语就会吓掉一批读者。作者其实也不愿意在文章中写太多理论,但这同时又是介绍动态宇宙所必须的。作者在写出初稿后,请周围的同学阅读并征求他们的意见,通过修改对科普知识不断降维,降低对阅读的障碍。这些努力,明显改进了本文的可读性。

第一节  前言

在这一节,我们将开始新的一章,正如章标题所写,这是无趣的理论部分,而且我也确实相当不喜欢谈论理论,所以,我将尝试使用另外的一种方式来解释这些无趣的东西。提前说一句,如果你发现我的描述方式与课本描述出现了较大的异常,这是正常现象,如果切实的描述定义,就是一件相当无聊的事情,不是么?我会用自己的理解方式来解释一些事情,当然,我不反对对照课本,这无可厚非。

如果只有那么一点,就不可能会单独成一节写在这里,所以下面来讲一讲一些很杂的不能写在主要文章中去的东西,这可能会包括行文的背景介绍,虽然这通常被认为是不能在文章中体现给读者的,但是,这是一篇随笔式的科普,当你读到这里时,请相信,我们在进行的是一场对话,而不是单方面的阅读,即使我并不能接收到每个读者的想法或声音,但是,当你读到这些话时,请进行思考并想一下自己要对我这个可能藏在世界某一处的作者说的话,相信我,这有助于阅读,因为理解是一种合作进行的行为,即使我并未在场。

在我让周围的几个朋友简单的阅读这些文稿后,有人表达出如下的看法,这确实不像一篇文章,因为太多的东西本不该出现在现在你看到的位置上。在之前我曾思考多次这个问题,而思考结果我也都写在了前面的文章中,或是括号或是开头结尾,如果你看到了它们,或许可以猜到,我的最终答案是将这些东西仍然放在这里,即使有一些人批评这么做根本不是在进行写作,而只是在进行随笔。也许我只能自嘲性的说,这就是一篇仿随笔式的科普文章。

实际上,在这里有一个相当重要的需要解决的问题,如何理解这个题目,《动态宇宙》,曾阅读过我这个文章的到这里的人很少(当然我的意思是在这部分发出去之前,你都看到它们了,那读的人自然也就很多了)。仅有的几个读过的朋友,只有一个人正确的理解了这个题目的意思,我很想自己来表述一下我写这个题目的意思,虽然,如果我不说的话,这会使文章更具思考的空间,我很喜欢那种一万个人一万个哈姆雷特的说法,如果你想读出你自己的理解,请从后面这个括号开始忽略到括号结束,然后我们可以正常的继续所有的长度未知的文章。(实际上,解释题目本身并不重要,当我最初发现别人错误的理解了我的写作目的,简单的认为这是一篇普通的介绍宇宙的科普文章,只是对宇宙的介绍,我感觉他所理解的应该与我想表达的意思不符,但是实现他所想的目的是足够的,所以我并没有尝试指出这种理解错误;但是,最近,在之前这两三节起笔之前,有人向我简述了这样一种想法,认为我对题目中“动态”两字的表现并不强烈,而仅仅是在围绕宇宙来谈,而且对文章并未完结,可能尚未表述表示了理解,作为一个经常缠绕很多感伤的人来说,这种理解让人很心暖,但是,这种对题目的解读已经完全背离了我对自己文章的写作理解,在一个作者的角度,这就会是一场巨大的误会了,在你读这段时,如果你也一直是机械的理解了这个题目,认为动态仅仅是对宇宙的形容词,我很希望能够重新理解一下,这对将来甚至未来阅读这篇文章的续稿可能并不具有良好的意义。实际上,我确实会将宇宙描写成动态的,而且也一直在做,但是这个动态更多描述的是这篇文章,如果你还未理解,那么解释的更清楚一点,就是在我完全写不下去之前,这篇文章的结尾是不会存在的,宇宙本身一直在前进,人类的理解能力也在不断增加,如果你知道那个认知与无知的讨论,那么你应该知道,任何科学,都很类似,没有什么永远的正确的公理,任何理论都有适用范围,而所谓的公理只不过是适用范围目前包括所有人们可以认知的范围,所有人都承认而已。这个动态真正的意思是,我将会在任何新的科学技术出现时,继续更新这篇文章,文章的最后一节将会是动态的,在我完成这些现代物理学和宇宙理论的基本的叙述之后,将会着手写最新的科学技术。当然,宇宙确实是动态的,宇宙也是独一无二的,和你我一样,每时每刻都在发生着变化。)

好了,现在继续正常的部分了,如果你还记得,那个留下的对于一个小的气体团无法完整描述,但是整体却可以描述的问题,不妨再思考下,下一节将会讲述这一问题。

第二节  统计的思想

首先,统计本身与探索宇宙的关系是很大的,就像那个经典的描述,天上的星星就像沙滩上的沙子一样多,沙子是数不清的,而星星也是数不清的,于是,很多人就会用无数来表达它们的数量,统计学就是在一个很大的数据中,获取其主体的特点,并基于其对部分的特点进行推断的一种方式。很明显宇宙是一个非常大的数据,简单计数不再是有效的方式,为了解宇宙的特点,我们必须利用恰当的统计学结论。非常恰好的是,统计学的结论告诉我们,足够分散的个体组成的部分的特点也会在整体上有所反应,这也就表现为抽样调查,通过对部分的样例的统计来获取整体的情况,这种结果成立的原因是,当抽样足够随机时,可以认为该抽样覆盖了所有的情况,从而可以通过抽样中的每个样本来代替整体中的一部分进行比例统计。

正是存在这样的统计学原理,我们才可以对宇宙的运行方式进行探寻,由于宇宙的庞大与辽阔,我们可以认为在我们的可观测范围内的宇宙体现出来的规律,就是制约宇宙的运行的基本定律。这也是我们可以探寻宇宙运行的方式的基础,从而历史上的物理学大家们得以通过他们在地球上发现的定律,运行特点,探寻宇宙运行的规律。比如牛顿的运动定律,对于地球与月球之间的关系也成立。

但是,在这里我并不想谈论其他的问题,我想讨论一下之前提到的那种统计学的错误,因为我们无论多么精细讨论物理学的规律,如果其基本的泛用性理论出现了问题,那么也是没有意义的,因此知晓探寻规律的方式,避免陷入统计学陷阱是必要。

首先,是经典的同因问题,当两种结论存在于同一原因下时,他们将会在统计上存在强联系,而强联系通常被认为是存在因果关系的表现,如果这是在两种常见情形中,便会引发笑话,如果这发生在,两种尚未明晓的事物间,就会引发研究上的谬误,产生错误的结论,因此,永远不能仅仅通过数据的分析就提出两者存在关系,而要至少思考一下其背后的因果关系,以免陷入同因陷阱。

第二种,是在使用统计方式时,部分与整体的关系那个结论时,无法保证“部分”足够分散,达到真正的完全随机,从而导致统计结果中,整体中的一部分被忽视,导致结果的错误,统计方法本身的容错性允许在获得整体特点时,忽视影响足够小的部分,但是当被错误忽视的“部分”足够大时,就会导致结果的错误。这种情况曾多次出现在美国的主要镁体对美国总统选举结果的预测中。因为他们错误的忽视了处在低收入位置的多数人对美国选举的影响。这种错误警示我们在进行探究时,应当充分考虑全部的情况,避免主观忽视部分有效样本。

第三种,在进行统计时,应当注意数据是否有效,如果无效数据的数量很多,那么这次统计就是失败的,不能简单的认为无效数据会相互抵消而继续计算结论或者直接删去无效数据。将无效数据加入计算会错误是很明显的,但是可能删去会导致错误是很难以理解的,因为,在很多人看来,无效数据应当是平均分布的,那么忽略即可。但是这种无效数据的生成原因通常是因为突发因素导致的偶然误差,但是实际上,很多统计案例中的无效数据根本不是偶然误差,而是统计方式存在错误,如果大量的具有一定特点的情况都因为统计方式设计的不精良而成为废弃数据,这将直接带来统计结果的错误。

第三种所带来的结果通常是异常的,甚至完全相悖的,比如发出10000份调查问卷,最后回收了2300份,发现“64%的人声称喜欢喝茶而不是咖啡”,这个结论毫无疑问不能令人信服。实际上这个调查体现出来的是有1472个人更喜欢喝茶,828个人更喜欢和咖啡,但是还有剩下7300个人没有给出答案。这就是明显的错误的统计方式导致的结论错误,在进行二选统计时忽略全都喜欢或全都不喜欢的人群,直接导致了对统计结果的错误解读。

类似的场景经常出现,比如我曾被要求填写方便面的调查问卷来获得奖励,但是,问题在于,这是方便面的调查问卷,我并不喜欢吃方便面,这导致那次调查,所有的你喜欢什么牌子什么味道的方便面及类似的问题我只能诚实的回答不知道没吃过,毫无疑问,这个问卷的考虑并不周全,利用这样问卷得出的结论也会是错误的,不能相信的。

那么现在来讨论那个空气中讨论一个小的空气团是不可能的问题,首先,描述大量的空气的整体性质是可以的,有许多的物理量可以用于描述它们,比如压力,体积,密度,比热等性质,如果使用物质的量进行计数还会有摩尔质量,摩尔体积,摩尔气体常数等物理量。利用这些物理量和实际气体状态方程,即范德瓦尔方程(范德瓦尔方程的表达式如下(p+a/Vm2)(V m-b),a和b为可以测得常数),我们可以描述气体的所有宏观性质,解决和气体相关的所有问题,比如计算热力循环的性质,计算发动机的效率等,但是这些都是宏观的性质,实际上,所有的这些性质都是大量的气体分子热运动的累积效果,是统计结果,气态物质的分子总是持续不断地做无规则的热运动,它们的数目是如此的巨大,在不存在恒定外力场的情况下,它们的运动表现得在任何一个方向上均不表现明显的优势,宏观上表现为各向同性,压力的各处各项相同和密度的一致。

注意到,在任何情况下,当你尝试对气体进行测量时,你所测得的均应视为宏观性质,而不是所测位置的微观性质,气体的流动性很大,在任何位置测得的均是大范围的气体粒子撞击的结果。因此,如果我们想简单的通过测量来获得一小块空气团的性质是不可能的。有些人可能会说,将这一块空气微团分离出来进行测量就可以啦。但这种方式测量出的真的是在原来空气中的那小块空气团么?明显不是,分离出来的过程已经至少改变了密度及压力等物理量。在空气这种流体中的任何性质都会是宏观的性质,而不可能在宏观下测得其微观性质。

如果利用统计学的思想,我们可以更明显的理解这个问题,统计学告诉我们,整体的特点不代表个人的特点,通过整体的统计我们只能得到对每个个体的概率,而不能确定。(所以,不要想什么希望渺茫这种问题,任何时候都有希望,没有什么绝对的不可能)

那么这些就是统计这部分的讨论了,下一节我们来讨论一下之前说的爱因斯坦相对论。

-完-
科普作品
动态宇宙
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评委点评 评语汇总

仅从文本而言,本文在叙述上逻辑性不够,前后的关联性也待加强。当然作者选这个题目的勇气可嘉,这是不容易驾驭的大格局的文本。希望作者继续努力。

2018-01-23 17:16 匿名 ——

作者选择了一个非常大的宇宙题目来写科普,勇气可嘉。对于宇宙的科普写作难度非常大,然而作者竟然在文章中间写了一些非常猎奇的故事(那些有趣的说法)。这部分内容虽然“有趣”,可以吸引读者,却都是一些未经科学考证的传言。建议删除。而那些“无趣的理论部分”应该作为科普的重点,把那部分写的有趣写的生动,写的让读者可以读懂才是科普文章的重点。

2018-01-25 14:29 匿名 ——

作者以“动态宇宙”为题目进行科普创作并且表示要继续写下去,非常值得鼓励;作者还努力采取“更有趣”的方式进行创作来吸引读者有兴趣读下去,非常值得肯定!科普作品坚持科学性是第一位的,不能有科学性上的硬伤,在此基础上要突出通俗性,让读者不感到枯燥地读下去,因此,创作要有针对性,要针对某个群体来写,这个群体的人愿意看,作品就成功了。

2018-01-26 17:22 匿名 ——

科普文章中介绍理论总是艰难的,没多一个术语就会吓掉一批读者。作者其实也不愿意在文章中写太多理论,但这同时又是介绍动态宇宙所必须的。作者在写出初稿后,请周围的同学阅读并征求他们的意见,通过修改对科普知识不断降维,降低对阅读的障碍。这些努力,明显改进了本文的可读性。

2018-02-09 00:04 匿名 ——

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