科技發展停滯了嗎？_風聞

在網絡上最近經常聽到有人説，最近幾十年科技發展停滯了，甚至有些科技類自媒體説現在是大停滯時代，很長時間基礎理論沒有革命性突破了。他們的理由不外乎説物理學沒有像100多年前，也就是20世紀初那樣，在很多人的認知中，在短短的一段時間之內誕生了相對論和量子力學。這兩者被稱為現代物理學的兩大支柱，並且全部都是在20世紀初誕生的。自從這兩者誕生之後，後來的物理學家一直是完善這兩大理論，而沒有新的革命性物理基礎理論誕生了。這種説法甚至隨着《三體》這部科幻小説的流行，更別提很多以“停滯”為名的暢銷書了，通過這種通俗易懂的方式解釋經濟增速的下降（目前的趨勢，各個經濟體的增速都不樂觀）也讓很多人認同這個説法。

其實類似的説法早就有了，甚至一直都有，只是最初的版本恰恰是描述物理學的。而可笑的是，最初的物理學停滯的説法是説物理學已經完善，後面的物理學家只有修修補補，沒有幾乎建立革命性的理論了。這話是量子力學的創始人普朗克聽他的老師講的，一個看似毫無希望的領域一度令這個物理學的學生感到沮喪和困惑。然而這不過是19世紀末物理學界的常規看法，而這種看法之所以出名恰恰是因為20世紀的物理學革命徹底否定了19世紀物理學的基礎理論結論，可以説推倒重建了整個的物理學大廈。而這一次出現的基礎理論停滯説，物理學革命的成績又被人拿過來證明物理學完結了。

任何這種大而化之的結論，本質上都是一個高度概括和壓縮的模型。依據這個停滯的説法，其模型是這樣的，20世紀初，人類中的天才創造性的發揮了他們的才智。通過他們天才的思索，推翻了19世紀被人們認為完結了的基於牛頓力學的經典物理理論。然後這兩大理論基礎奠定之後，後人只有修修補補，上百年沒有革命性的進展。在其他領域也只能是不斷地利用這些基本理論，發展科技，但是基礎理論不突破，科技的發展就有上限了。這就是這個説法的核心邏輯鏈條。

然而這個説法並沒有真正的反應科技發展的全貌，也沒有真正的瞭解科技發展的趨勢，只是由學生時代學習的經歷推演出來的一種想象而已。

先説物理學的發展，相對論和量子力學毫無疑問是現代物理學的兩大支柱，到目前為止，幾乎所有的觀察現象都符合這兩個理論的預言，或者説可以用打補丁的方式，讓觀察數據符合理論的預言。

然而這兩個理論頁數逐步發展起來的，特別是量子理論，其現代形式也就是標準模型是直到70年代才基本完善的。遠不是什麼20世紀初就和相對論一起革命了物理學那麼簡單。那一路誕生了一大串的物理學諾貝爾獎。如果你在20世紀20年代看波爾的那套東西，會覺得簡直是玩具，量子力學第一種完善的數學表達，海森堡的矩陣是1925年才出現的。後面直到薛定諤的波動力學才算是被廣為接受。40年代狄拉克又對此進行了擴展。二戰以後，在場論的基礎上相繼發展了QED和QCD，最終到70年代才深刻的完成我們現在所知道的標準模型。距離普朗克第一次提出量子這個概念，已經過去了半個多世紀了。所以量子理論從1900年普朗克量子提出，到最終建立標準模型描述我們的世界，用了大約70多年。

相對論的情況更有名，倒是相對符合上面模型的描述。自從1915年愛因斯坦第一次寫下了廣義相對論的方程，那玩意除了詭異的宇宙學常數的增刪以及最終可能還要加回去之外，這個柱子基本沒什麼變化。物理學的新發現往往只是一次次證明廣義相對論的堅不可摧。當然小的進展也是有的，比如20世紀6，70年代彭羅斯，霍金等人的挖掘。真正巨大的發現主要是1990年代暗物質的發現，暗能量的發現等等，這些現象本來是相對論沒有預料到的，但是，人們通過給理論打補丁，引入新的假設的方式維持了廣義相對論方程的正確。

而這兩根柱子的不協調，導致了圍繞着宇宙大尺度信息和黑洞，物理學家們一次次的發起了新的理論研究。包括超弦理論，圈量子理論等各種詭異的理論和想法被提出來，都試圖統一量子理論和相對論。新的量子引力不能説呼之欲出，但是候選人已經是人滿為患了。這些理論大多是都是在1980年之後才發展起來的。通過這些研究，雖然沒有能夠有公認的，成功的量子引力理論，但是人們對相對論和量子理論的理解和上世紀90年代不可同日而語，更別提20世紀早期了。那些聲名顯赫的諾貝爾獎得主不會想到現代物理理論的深刻和多樣子，也決計想不到在量子理論和相對論背後有關定域性，時空背景獨立性，確定性，以及連續性等的深刻矛盾和含義。可以説，我們今天所説的相對論和量子理論和20世紀初，甚至和20世紀中期的時代的理論，除了名字一樣，深度和廣度是完全不同的東西。就像是，一個小孩長大了，還叫這個名字，你不能説他這些年毫無進步。

除了物理理論本身，這些年巨大的進步之外，人類科技在20世紀初以後同樣有了巨大的進展。而這種進展並不全是由物理基礎理論的變化引發的，持這樣觀點的人未免太高看物理學，小看其他學科了。實際上，認為基礎理論，特別是物理學的基礎理論決定一切的人，恰恰忽略了20世紀人們關於科學的重要發現，那就是還原論不是萬能的，高層次上面會湧現出低層次無法涵蓋的新的規律。就像僅僅瞭解腦細胞其實是不會知道整個大腦的工作方式一樣。所以，僅僅是物理學基礎理論，都做不到完全引領物理學領域的發現，更別提別的學科了。

比如數學，20世紀蓬勃發展了數理邏輯，可計算數學的發展引發了人類歷史上最深刻的產業革命，信息革命，這個的重要意義後面再説。物理裏面的熱學和統計學發展了耗散理論，具體指出了開放系統如何演化出秩序的。結合數學的分形等理論（也是20世紀早期）幫助我們分析那些遠離平衡態的，具有豐富結構的混沌系統，同時也提出了高層級的可以湧現出底層並不包含的規律。化學方面我總體上不大瞭解（畢竟本人最恨化學），不過有機材料在20世紀大放異彩，把人們從簡單的合金，玻璃，陶瓷等簡單的無機材料裏面拯救了出來，特別是各種有機高分子材料形成的塑料，幾乎是無處不在滲透入我們的生活。而絕大部分塑料，在20世紀之前都是不存在的。生物領域人們終於發現了DNA的結構，發現了中心法則（連高中生都學過），瞭解了一些生物都是如何被大自然編碼，解碼，然後執行的。更上層，生態領域，發現了生態系統的物質，能量和信息的三循環。不出所料，這玩意用數學描述的時候是非線性的動力學方程，其解徘徊在混沌的邊緣。類似徘徊在混沌邊緣的還有氣象學，蝴蝶效應大名鼎鼎就是這個原因。天文學遠的有20-30年代哈勃發現的河外星系以及宇宙大爆炸，60年代天文學四大發現（類星體，脈衝星，星際分子和微波背景輻射），近的有90年代發現的暗物質和暗能量，可以説一直是處於蓬勃發展階段。

最後來説説根本性改變人類社會形態的東西，信息學。人類社會從農牧業革命到工業革命再到信息革命，每一次產業革命，人類的生產和生活方式都發生了飛躍式的變化。整個信息革命幾乎都是20世紀發生的，而信息的重要性，直到20世紀末才真正被深刻的感知。並且最終發現，相對論和量子理論在信息學上面都有重要意義。這兩者既是關於物理世界的基礎理論，也是信息的理論。

現代信息學革命的標誌就是20世紀初希爾伯特提出的停機問題，以及哥德爾對形式化系統上限的理論。從這個時代開始，數學的形式化研究遇到了自己的極限。後面是丘奇關於lambda表達式的研究和哥德爾關於遞歸函數的研究，闡述瞭如何構造一個全新的數學世界。革命的集大成者則顯然是圖靈，他發現了計算的真相，從此人類智能也不過是一種圖靈機。在我們的宇宙裏面，圖靈機不可超越（儘管沒有證明，我只是個人相信這一點，如果相對論和量子理論正確的話）。接下去就是香農的信息論，信息有了自己的度量，這是最後一個國際單位，我個人認為也是最本質的一個單位，比特。

理論基礎打好以後，計算機有了令人眼花繚亂的發展，可以説，今天我們的世界和上個世紀最根本的不同，不是我們可以開車，坐高鐵或者做飛機甚至是火箭。那些傳統意義上的科技奇觀在信息時代看平平無奇。最大的不同是我們每個人所擁有的算力，以及這種算力所代表的潛力。如果説汽車，火車和飛機，高樓大廈和槍炮毀掉了農業社會的田園牧歌，那麼計算機和通信技術，以及下一個明星AI也會徹底改變我們所熟知的工業時代。我們的科學不僅沒有停滯，而且恰恰相反，正處於一個類似於工業革命時期的高速變革時期。只不過這次的變革核心不再是能源和機械，而是算法和芯片，當前的中心就是AI。和2百多年前工業革命不同的是這一次的浪潮，中國沒有缺席，而是在積極的前進。

所以即便把時間縮短到2010年以後，科技的發展也絲毫談不上停滯，這個時代，最大的進展就是AI的深度學習革命。深度學習以令人眼花繚亂的速度在飛速的迭代和進化，可以説AI深度學習就是20世紀初物理學裏面的量子理論和相對論，是當前整個科學技術進步的核心領域。當深度學習在2016-2017年創造的alpha go擊敗人類最強的棋手，擊敗了人類數百年無數天賦異稟的人集體努力的最高成就，那是一個時代的標誌。很多人只是還沒有意識到它的巨大意義而已，科技不僅沒有停滯，而且在ai的加持之下會以前人無法想象的速度快速發展，這是壓力也是對擁抱AI的人的前所未有的機遇。