张首晟：如果世界末日来临 我会带这几句话上诺亚方舟

原标题：张首晟：如果世界末日来临，我会带这几句话上诺亚方舟

今天我们收到了一则坏消息：张首晟教授逝世，年仅55岁。

张首晟教授是一个大科学家，这一点毋庸置疑：1995年，他32岁成为斯坦福大学最年轻的终身教授之一；2007年，张首晟发现“量子自旋霍尔效应”，被《科学》杂志评为当年的“全球十大重要科学突破”之一；2017年7月21日，张首晟及其团队在《科学》杂志宣布：在整个物理学界历经80年探索之后，他们终于发现了手性马约拉纳费米子的存在，并将其命名为“天使粒子”。

同时，张首晟教授又是一个思维的艺术家，你看，他用E=mc这样一个公式就能描绘宇宙的美妙。

2016年4月9日张首晟教授在混沌研习社，分享了《第一性原理与创业》。在这节课上，张首晟教授以一个问题开始：假设世界末日到了，诺亚方舟上只能够携带一对动物和一个信封，信封背面，你可以总结所有人类知识，那你们会写下什么？

今天，在这样的特殊时刻，让我们登上张首晟教授的诺亚方舟，再来看看教授留给我们的珍贵话语，这也许是对他最大的缅怀与尊敬。

授课老师|  张首晟          

斯坦福大学终身教授，美国国家科学院院士、中国科学院外籍院士                       

我想以一个问题开始：假设世界末日到了，诺亚方舟上只能够携带一对动物和一个信封，信封背面，你可以总结所有人类知识，那你们会写下什么？

我分享下我会写下什么，这堂课将围绕这些答案：

• 自然界三大基本常数；

• 万物都是由原子构成；

• 欧几里得几何公理；

• 自然选择、适者生存；

• 人人生来平等；

• 让自由之风吹拂；

• 笔胜于剑；

• 隐形之手；

• 大道至简；

自然界基本常数

作为一个物理学家，我觉得人类文明最高的建树还是科学真理。科学真理最重要的是两点，一是能量，二是信息。

对能量最深刻的认识来爱因斯坦，就是E=mc，如果总结人类最知名的公式，这是首选。大家说物质本身也很重要，但是通过E=mc，就发现物质和能量是一回事。

对信息的认识，是人类对大自然最重要的认识。怎么描写和衡量信息，也有一个非常奇妙信息熵的公式：S=-p log p。

这个公式不像E=mc那么知名，但爱因斯坦说过一句话：等到人类的知识往前推进，牛顿力学可能不对，量子力学可能不对，相对论可能也不对，但信息熵的公式是永恒的。

我们这个时代，可能觉得科学万能，但第三个公式告诉我们，科学不是万能的。科学的伟大，在于能够告诉人类，科学的界限在哪儿。

这就是量子力学的海森堡测不准原理，科学有一个永远不能跨过的界限，你不可能把一个粒子的位置，和它的重量，或者它的速度，同时精准地测量出来。

哲学上讲，客观世界完全独立于主观世界的存在，但是这是个伪命题，并不是真正存在的。

真正能观察到的，是客观和主观之间的结合，由于观察者和被观察的世界相互作用，我们不可能无穷精准地把客观世界了解清楚。

这是第三个公式的伟大，因为它不只是讲了一个科学的原理，更说明了一个哲学的原理，告诉我们客观的世界和主观的世界，不能完全割裂。  

万物都是由原子构成

人类的文明不只局限于科学，还有哲学，政治，法律如果用一句话来描写整个世界里，最值得告诉下一代的话，就是“万物都是由原子构成”。

譬如中医讲“气”，好象是非常神奇的东西，这个气，，本身也是由原子组成的。因为世界上不可能有别的物质产生。

不只是地球，整个宇宙的原子，和我们这里的原子完全是一模一样的。

我们怎么会知道？因为每个原子会发出一些特殊的光来。譬如说我们知道太阳上有氦原子，氦原子发出光的那个性质，所谓的光谱和地球上能够观察到的光谱一模一样。整个宇宙世界里，万物都是由原子构成的。

这个道理大家是要慢慢想。但是这个概念是个非常伟大的概念，虽然真正对原子的理解，是20世纪初由于量子力学的奠基。

但是大家知道了不起的一点，两千年以前，原子的概念就被希腊的人提出来了。所以，这是一种思想方法，就是要把世界上万物的复杂性归纳到原子的简单性。

我们知道元素周期表特别简单，那么千变万化的世界，归纳到最后就是这100多种元素，这就是思想方法的伟大。