今天我們收到了一則壞消息：張首晟教授逝世，年僅55歲。
張首晟教授是一個大科學家，這一點毋庸置疑：1995年，他32歲成為斯坦福大學最年輕的終身教授之一；2007年，張首晟發(fā)現(xiàn)“量子自旋霍爾效應”，被《科學》雜志評為當年的“全球十大重要科學突破”之一；2017年7月21日，張首晟及其團隊在《科學》雜志宣布：在整個物理學界歷經(jīng)80年探索之后，他們終于發(fā)現(xiàn)了手性馬約拉納費米子的存在，并將其命名為“天使粒子”。
同時，張首晟教授又是一個思維的藝術(shù)家，你看，他用E=mc²這樣一個公式就能描繪宇宙的美妙。
本文為根據(jù)2016年4月9日張首晟教授在混沌研習社主題分享《第一性原理與創(chuàng)業(yè)》所整理。再回看教授留給我們的珍貴話語，這也許是對他最大的緬懷與尊敬。
我想以一個問題開始：假設(shè)世界末日到了，諾亞方舟上只能夠攜帶一對動物和一個信封，信封背面，你可以總結(jié)所有人類知識，那你們會寫下什么？
我分享下我會寫下什么，這堂課將圍繞這些答案：
01
自然界基本常數(shù)
作為一個物理學家，我覺得人類文明最高的建樹還是科學真理。科學真理最重要的是兩點，一是能量，二是信息。
對能量最深刻的認識來愛因斯坦，就是E=mc²，如果總結(jié)人類最知名的公式，這是首選。大家說物質(zhì)本身也很重要，但是通過E=mc²，就發(fā)現(xiàn)物質(zhì)和能量是一回事。
對信息的認識，是人類對大自然最重要的認識。怎么描寫和衡量信息，也有一個非常奇妙信息熵的公式：S=-p log p。
這個公式不像E=mc²那么知名，但愛因斯坦說過一句話：等到人類的知識往前推進，牛頓力學可能不對，量子力學可能不對，相對論可能也不對，但信息熵的公式是永恒的。
我們這個時代，可能覺得科學萬能，但第三個公式告訴我們，科學不是萬能的�？茖W的偉大，在于能夠告訴人類，科學的界限在哪兒。
這就是量子力學的海森堡測不準原理，科學有一個永遠不能跨過的界限，你不可能把一個粒子的位置，和它的重量，或者它的速度，同時精準地測量出來。
哲學上講，客觀世界完全獨立于主觀世界的存在，但是這是個偽命題，并不是真正存在的。
真正能觀察到的，是客觀和主觀之間的結(jié)合，由于觀察者和被觀察的世界相互作用，我們不可能無窮精準地把客觀世界了解清楚。
這是第三個公式的偉大，因為它不只是講了一個科學的原理，更說明了一個哲學的原理，告訴我們客觀的世界和主觀的世界，不能完全割裂。
02
萬物都是由原子構(gòu)成
人類的文明不只局限于科學，還有哲學，政治，法律⋯⋯如果用一句話來描寫整個世界里，最值得告訴下一代的話，就是“萬物都是由原子構(gòu)成”。
譬如中醫(yī)講“氣”，好象是非常神奇的東西，這個氣，本身也是由原子組成的。因為世界上不可能有別的物質(zhì)產(chǎn)生。
不只是地球，整個宇宙的原子，和我們這里的原子完全是一模一樣的。
我們怎么會知道？因為每個原子會發(fā)出一些特殊的光來。譬如說我們知道太陽上有氦原子，氦原子發(fā)出光的那個性質(zhì)，所謂的光譜和地球上能夠觀察到的光譜一模一樣。整個宇宙世界里，萬物都是由原子構(gòu)成的。
這個道理大家是要慢慢想。但是這個概念是個非常偉大的概念，雖然真正對原子的理解，是20世紀初由于量子力學的奠基。
但是大家知道了不起的一點，兩千年以前，原子的概念就被希臘的人提出來了。所以，這是一種思想方法，就是要把世界上萬物的復雜性歸納到原子的簡單性。
我們知道元素周期表特別簡單，那么千變?nèi)f化的世界，歸納到最后就是這100多種元素，這就是思想方法的偉大。
好像是非常抽象的科學概念，和我們今天辦企業(yè)有什么關(guān)系？做任何的企業(yè)要能賺錢，就是用簡單的辦法來解決一個復雜的問題。
03
歐幾里得的幾何定理
以上是物理的概念，也是化學的概念，如果用數(shù)學來描寫，最精華的思想是什么？希臘文明的偉大，除了那些公式之外，是把數(shù)學思想已經(jīng)基本奠定了，這就是歐幾里得的公理系統(tǒng)。
這么錯綜復雜的理論體系，它一定要建設(shè)在五條不言而喻的公理上面：比如兩點可以劃一條直線；所有直角都全等⋯⋯
這個事情我們覺得真是太不言而喻了，根本不需要證明。歐幾里得把它作為基本的公理，就是第一性原理。再復雜的知識體系，你一定要歸納成最少的幾條不言而喻的公理。
歐幾里得的妙處就是出發(fā)于那些顯而易見的公理，來整理他整個知識的體系，把它變成一個豐茂的大樹，這些大樹的根就是一些公理。
在這種情況下，物理的思想和幾何的思想也是統(tǒng)一的思想，把萬物歸到一個最最簡單的原理上。
04
自然選擇，適者生存
生物是一個非常復雜的系統(tǒng)，好像不容易總結(jié)出非常簡單而普世的規(guī)律，其實，如果整個生物用一句話來描寫的話，就是“自然選擇，適者生存”。
所以，生物之所以能夠進化，是因為周圍的環(huán)境一直在改變，能夠適應環(huán)境的生物就能生存，不適應的就會被淘汰，這是進化的最原始動力。
我們每次講公司的生和死，其實已經(jīng)潛意識把公司看成是生物，公司也是同樣適者生存，競爭是非常殘酷的，但是越是極地環(huán)境下生存的公司，就越優(yōu)秀。
05
人人生來平等
講起人文的思想，如果用一句話來總結(jié)的話，就是「人人生而平等」。這是美國《獨立宣言》上的第一句話，基本上模仿了歐幾里得的公理系統(tǒng)。
我要建一個國家，國家是一個非常復雜的體系，但也要建在一個基本的原理上。這個基本的原理，一定要是每個公民覺得是不言而喻的一個真理，不需要過多的解釋。
美國的憲法200年不變，為什么？它是把科學的基本理念用在治國。既然歐幾里得復雜的定理系統(tǒng)能夠建立在幾條顯而易見的公理上，我們建國為什么不可以？使得每個公民根本不需要任何知識，一講他就知道？
這樣國家才能真正地牢固，這是人人生來平等，這是一個基本的原理。
06
自由的空氣在飄揚
說到辦一流的大學，大家都會想到哈佛大學和斯坦福大學這些百年學府。斯坦福大學牛在哪兒？它的校訓是“自由的空氣在飄揚”。
這是一個百年學府成功的前沿思想，就是學術(shù)環(huán)境一定要有自由，一不要受政治的影響，二不要受功利心的影響。
07
筆勝于劍
如果我要總結(jié)整個人類文明幾千年的歷史，用一句話來描寫，我會說“筆勝于劍”，筆遠遠比劍來得更重要。
歷史上，亞歷山大征服了世界。他有兩位老師，一位是他的父親腓力二世，教他怎么用武力征服已知的世界。另一位老師叫亞里士多德，同樣教他改變世界，不是用武力，而是知識，真正把人類的知識徹底整合，徹底征服。
所以亞歷山大有兩個改變世界的志向，一是征服人類已知的世界，他打到阿富汗時痛苦一場，認為下面沒有可以征服的地方；二是亞歷山大圖書館，他的目標是收集人類所有的書籍。
他征服過來的帝國，在他過世一年之內(nèi)就全部崩潰，但他真正給人類文明留下的是亞歷山大圖書館，由于信息極端密集，也吸引了很多學者匯聚，影響了人類歷史。
這個道理很簡單，但大家在用的時候，往往不知道它的深意，希望大家能通過這些故事深入思考。
08
隱形的手
如果講起經(jīng)濟學，也要有一句話，我想就是亞當斯密所講的：市場是一個隱形的手。
這句話的道理，我想大家已經(jīng)講得很多，但是做起來，往往會不太明白，尤其是政府在做事情的時候，往往就有一個無形的手就會變成一個有形的手。
但是這個道理非常的深刻，你在用有形的手干預市場的話，很短時間內(nèi)可能會有些效果，但肯定不能打造百年老店，不可能形成千年思想。
09
大道至簡
剛才這些都是西方人留下的思想，我們中國千年的文明，留下的思想哪一句應該寫到信封背面呢？“大道至簡”。
很多人說起誰牛，就說是專家，其實專家并不牛，把大道用簡單的話講出來，讓人人都聽懂，這才是真正牛的。
千年思想的確最最精華的都是大道至簡，你看宇宙美妙在哪兒？E=MC²這樣一個公式，能夠描寫小到原子，大到宇宙。真理的共通點就是“大道至簡”。
講個故事：
4的根號等于幾？很簡單，2和-2，英國理論物理學家、量子力學的奠基者之一狄拉克初中時，就覺得這個回答非常非常奇妙，為什么開根號的時候總是有一個正根，有一個負根？
他突然想到把這個原理推廣了一下，就說宇宙上面所有的基本粒子，都有個反粒子，有個電子就有個反電子，有個質(zhì)子就有個反質(zhì)子，有個中子就有個反中子，這是個非常非常神奇的發(fā)現(xiàn)。
所以，科學大師，你看他為什么能夠做出這些偉大的科學發(fā)現(xiàn)？就是他始終沒有忘記“大道至簡”，后來狄拉克得到了諾貝爾獎。
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