打开网易新闻 查看更多图片

你是否曾有过这样的时刻:仰望夜空,思索星光闪耀之地的奥秘;观察复杂的问题,试图找出背后的规律与模式;面对自己的奇思妙想,会感到这些似乎遥不可及?

《万物皆计算:科学奇才的探索之旅》,正是一本带领我们穿越这些困惑的指南,通过计算的视角,重新认识世界的运作方式。

Stephen Wolfram,这位数学、物理与计算领域的传奇人物,带领我们通过计算的视角,重新认识这个世界的运行方式。他不仅是 Mathematica 和 Wolfram Alpha 的创造者,更是一位思想探索者,在他的笔下,计算不再是冰冷的工具,而是理解宇宙、艺术与生活的桥梁。

打开网易新闻 查看更多图片

这本书提出了一个宏大的命题:万物皆计算。通过计算,我们不仅可以解开科学的奥秘,还可以探究美学的本质,甚至重新审视人类在宇宙中的位置。

从科幻到现实:计算的无限可能

《万物皆计算》的开篇便从一个让人充满好奇的故事开始。Stephen Wolfram 曾受邀担任好莱坞电影《降临》的科学顾问。你或许会好奇:一位科学家能为电影做些什么?答案正是计算

在这部电影中,外星飞船的设计、创造出的外星语言都需要科学依据。Wolfram 使用 Wolfram Language 编写代码,帮助设计外星人的文字,甚至模拟外星飞船的运动轨迹。这个过程不仅让科幻电影更具有科学依据,还展示了计算思维如何跨越学科,帮助人们解决那些看似遥不可及的复杂问题。

打开网易新闻 查看更多图片

在这里,计算不再局限于数学、物理公式或程序代码,而是成为了艺术与科学之间的桥梁。通过这种跨学科的合作,Wolfram 向我们展示了:计算不仅仅是科学家的工具,它还能让艺术与科学的创作更加贴近现实。在科幻与现实的交织中,计算为我们提供了一个从新角度理解世界的窗口。

π 日与数学之美

接下来第 4 章中,Wolfram 带领我们再次认识那个熟悉的数学常数——圆周率π。每年的 3 月 14 日被称作“圆周率日”,这是全球数学爱好者庆祝 π 的数学节日。然而,π 的意义远不止于此。Wolfram 用他独特的视角揭示了 π 数字序列中的无限奥秘,带领我们进入了一个充满随机性与秩序的奇妙世界。

打开网易新闻 查看更多图片

π 是数学中的无理数,它的无限小数序列中是否隐藏着某种模式?Wolfram 通过 Wolfram Language 对 π 序列进行了分析,展示了其中的复杂性与美感。他进一步探讨了在这些无穷无尽的数字中,是否可能埋藏着宇宙的某些“密码”。

更有趣的是,π 并不仅仅存在于数学公式中。它广泛应用于物理学中的许多领域,尤其是在量子力学与相对论中,π 作为一个常数,出现在许多关键的方程之中。透过 π,Wolfram 向我们展示了数学如何从抽象的符号转化为理解现实世界的工具,揭示了数学背后的哲学与美学思考。

计算宇宙:宇宙中的每一个现象都是一场计算

在第 5 章,Wolfram 带领我们进入了一个更加深奥的领域——计算宇宙。他提出了一个大胆的观点:宇宙的运作可以视作一个复杂的计算过程。这听上去像是来自科幻小说中的情节,但 Wolfram 通过计算模型,展示了这一假设的科学依据。

Wolfram 使用 Wolfram Physics Project 中的计算工具,尝试模拟宇宙的基本物理现象,如引力和量子纠缠。他的目标是通过计算规则统一这些现象,进而为物理学中的许多未解之谜提供新的解释。这种将宇宙看作一个巨大的计算系统的思想,不仅挑战了我们对经典物理学的认知,还提供了一种全新的理解自然法则的视角。

这让我们不禁联想到数学家康托尔提出的“无穷”概念,思考:如果宇宙的每一个现象都可以通过计算规则生成,那么这些规则本身是否也是无穷的?

Spikey 的故事:计算与几何的奇妙碰撞

Spikey 是 Wolfram Research 公司的标志。在 12 章中,他不仅展示了 Spikey 作为标志的设计过程,还带领读者深入理解了几何学的核心概念。因为 Spikey 不只是一个公司 Logo,背后实际上有着丰富的数学元素,它源自于几何学中的经典多面体——菱形六十面体。

打开网易新闻 查看更多图片

Wolfram 通过计算工具,展示了如何利用对称性与几何学原理,设计出这种复杂而美丽的形状。这个过程不仅展现了计算在几何学中的应用,还揭示了数学与美学的融合。通过 Wolfram Language 的几何算法,能够精确地计算出每个面、每个角度的尺寸,最终生成了这个独特的形体。

Spikey 的设计不仅仅体现了几何学的美感,更象征着计算在创新设计中的无限可能。Wolfram 借助 Spikey 向读者展示了:通过计算,不仅可以理解几何学的深奥原理,还可以将这些原理转化为美学与设计中的实际应用。

人工智能与未来展望:计算如何塑造我们的世界

随着人工智能和自动化技术的快速发展,计算正逐渐成为未来社会的核心驱动力。在第 19 章,Wolfram 深入探讨了量子计算、神经网络、区块链和人工智能等前沿技术。这些技术的背后,都依赖于强大的计算能力,而它们的广泛应用,正在逐渐改变我们的生活方式。

通过具体的案例,Wolfram 展示了这些技术如何通过计算实现。例如,人工智能可以通过神经网络,模仿人类大脑的工作方式,帮助我们解决复杂的计算问题。而量子计算通过处理量子比特,能够在某些问题上实现指数级的加速。通过这些具体的技术应用,Wolfram 帮助读者更好地理解这些前沿科技如何影响我们的未来。

Wolfram 还特别探讨了这些技术的伦理问题。随着人工智能与自动化技术的快速发展,人类社会将面临全新的挑战和机遇。Wolfram 提出了一个关键问题:当计算和自动化成为未来社会的核心驱动力时,个人的创造力和思维方式将如何适应这一变化? 这种对未来的深刻思考,让我们不仅从技术的角度理解这些趋势,还能从人文的角度思考科技的影响和挑战。

计算是未来的钥匙

《万物皆计算》 并不是一本单纯的技术指南,它更是一部关于思维方式变革的著作。Wolfram 带领我们踏上了一场计算的探索之旅,展示了计算如何成为理解世界、解决问题的关键工具。这种思维方式的革新,不仅仅适用于科学家和程序员,更适用于每一个对世界充满好奇的人。

打开网易新闻 查看更多图片

在 Wolfram 所展示的计算驱动的未来中,计算不仅仅是工具,更是探索世界、发现真理、创造艺术的核心力量。对于那些对数学、科学、艺术、哲学充满兴趣的读者来说,《万物皆计算》 是一本不可错过的佳作。

计算,不仅仅是数学公式和程序,它是我们通向未来的钥匙。