【贤者贴】技术大进步的停滞---- 面临困死孤岛的人类
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曳鞅真神 楼主
无尽的星空是人类前进的动力,但也可能是人类永远达不到的目标。
  人类的工业文明是建立在廉价能源基础上的,但现在能源技术遇到了大瓶颈,看不到革命性突变的任何苗头,估计很少有人能够想象如若技术大进步突然停滞个百来年,没有找到大规模新层次负熵流的来源,全世界会变成啥样。
  但历史上是真实发生过的,我最前面的帖子已经说过,第一轮技术大爆炸把原始社会转变到农业社会,之后整个人类社会在技术上以龟速爬行了数千年才迎来工业革命。
  如果真的发生了停滞,人类社会根本就没有做好应对的准备。 这数十年,我和各个研究院的朋友交流,探讨,我可以明确的说,
  主流基础物理学是一直停滞的,对事物及物质本身规律的研究其实还停留在爱因斯坦的相对论时期,如研究量子力学的哥本哈根学派,从早起提出的薛定愕,一直到现在,基本就停滞不前了,而且他们的理论都是十分初始的,甚至模糊不清,无需列举数学公式,他们证明的只是一种单一现象规律
  从某种程度上说,真正近代物理学的支柱是相对论,关键是人们对物质规律的认知也只能到此了,
  所以从目前的宇航科技来说,人们是走不出去的,对能量的高级转化也是无计可施的,自然也不存在更高一级别的动力飞行装置。这就好像,时间过去60年了,美国的航天飞机不还是用化石燃料吗?能一次性飞多长时间呢
  至于一些人动辄就胡扯“反物质”“反引力装置”这些都是胡乱做梦,
  我就以引力来说,引力是长程力,你如何屏蔽呢?
  人类尚且不了解规律的本身,且想着做出科学工艺产品,这岂非痴心妄想,白日做梦,
至于化学和现代生命科学,我可以明确告诉诸位,这些学科早就停滞了,
而且从头到尾就没有支柱性的理论和人物,门捷列夫算化学史上的半个牛顿吧,
  然而研究化学的方法永远就是“化学还原”,研究生命科学的方式永远就是“解剖学”,
本质是一样的,将身体分为组织,组织分为细胞,细胞分为分子,这就是解剖还原学的本质,
所以在这两门科学方面,人类仅仅是掌握了一些物质的基本作用和性质、功能,
其深刻认识程度还不如物理学来的透彻,
  我就以胚胎干细胞诱导来说,不知道细胞分化的规律,一味的只知道用蛋白分子去诱导,
正常细胞当然要癌变,一次诱导一次变性, 无穷无尽的错误组合,这样弄一万年都不会有结果,而且可笑的是,即便是错误的变性,你也不知道这个机制,你只能通过解剖学知道表面的最初始的现象,我可以明确告诉各位,现代生命科学比物理学和化学更难,它需要解开的是一种规律,
  又如3D打印肾脏,最多糊弄一下李开复这样的门外汉,
你可以通过细胞的繁殖制造一个肾脏,但这个肾脏是没有任何功能的,这根本就不是器官排斥的问题,因为这完全是一堆死肉,请问它的神经功能是如何实现的,肾细胞活性及蛋白分子的功能如何激活呢,目前的情况是连正常的细胞分化都出现变异,导致活性细胞变性,最终衰变死亡,还是诱导技术不行,停留在及其浮浅的程度罢了,
  如果是有心的朋友就会发现,上个世纪中期作家写的预言21世纪的作品,就会发现他们太乐观了实际上自那个时候开始基础科学就已经停滞不前了。这半个多世纪都没有大的发展,尤其是主流物理学,这和科学工艺无关,因为你连基本的理论都没有,
  今天就以星际航行来说,美国麻省理工学院教授保罗-罗扎诺就认为,星际旅行是一个复杂的工程难题,人们根本无法想象出工程的难度。其中最大的难题就是火箭推进问题,包括动力持续时间问题以及燃料问题等。
又如美国拉萨航空局,设立专局研究“反引力”和虫洞的装置,这都是不缺实际的幻想
2018年05月08日 19点05分 1
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曳鞅真神 楼主
现在大部分国内外的科学机构,其实申报课题和写论文,都是拉经费,为了维持一个课题的研究,养活一大群人,毫无疑问,几百万人靠这个过日子呢。
就以可控核聚变的实则技术情况来看,
  我说一句话,你要搞磁约束也好,发展激光惯性约束也行。
不管是哪种方案,都要使产出远远高于投入才谈得上实际应用,而这里的产出不能理解为通常意义上的“输出能量”,
  因为这个“输出能量”只是聚变反应所产生的初始能量,也就是氦核与中子的巨大动能,
而这种能量无法被我们直接利用,必须要经过一系列的能量转换:聚变产生的高能中子轰击屏蔽包层,加热包层材料及热工质,热工质将热能带出,驱动汽轮机发电,可以想见,其中的能量损耗是比较大的,
  而我们最终获得的,可以为我们所用的电能,将明显小于所谓的“输出能量”
另外,“投入”也不能简单理解为加热反应物所消耗的电能(即输入能量),因为反应物氘、氚的制备也要耗费很大的能量。 从实验的本质来看,氘氚聚变的自持燃烧要依靠聚变产物氦核的能量,
  但一方面要去掉其中的杂质,本身就是互相矛盾的问题,基本是这条路是错误的,所以在投入大量资金而看不到结果的情况下,很多国家实际都退出了,
  首席科学家并不是傻子,每年向国家讨取JING 费对自己百无一利,另外说一声,这是一个耗资巨大且积累全球精英做出的科学项目,已经历经60年的时间了,一方面,还是有些科学家拼命的希望可控核聚变这个项目能成功,
  这些人也称得上是“有良心的智者”,因为他们看的很清楚,再过几十年, 一旦地球的石化资源竭泽而渔,不仅人类的工业化将彻底完结,而且连个缓冲的时间都没有,人类世界会崩溃,首当其冲的就是现代农业体系,随之天下大乱,一切进行的太紧迫了,
  现在完全是在夹缝里争取时间,可惜当代世界的科技风气和人类习性都改变。
2018年05月08日 19点05分 4
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曳鞅真神 楼主
事实上,现在受控核聚变最困难的问题并不是中子问题,而是对等离子体中各种不稳定性的控制问题,即如何避免大破裂(Disruption)的发生?由于等离子体是一个高度复杂、极端脆弱的多体系统,其中不但包含电磁相互作用、各种波粒相互作用,同时还有非线性的湍流问题以及由湍流引起的各种相关耦合。
掌握这其中的规律,不但需要对燃烧等离子体进行反复实验研究(需要大量经费投入),同时在等离子体理论研究方面也需要重大突破(这就需要大量天才学者的智慧了)。
  如果问20世纪人类取得的重大科学突破是量子力学和相对论的话,那么21世纪应该努力的方向在哪里呢?是“两暗一黑”吗?我觉得不是,因为这些问题离人类实在是太遥远了。
人类现在所面临最紧迫的问题一个是能源,另一个是环境,而环境也与能源的使用密切关联,也就是说最最紧迫的问题是能源!太阳能、风能、生物质能等几乎都不可能取代受控核聚变能的地位的。
所以我觉得21世纪人类在科学上最应该努力的方向是非线性等离子体物理,只有找到如何避免等离子体大破裂(Disruption)的理论和方法,才能实现真正的受控核聚变发电,人类才能有效地解决能源、环境、交通、居住、食品等一系列社会发展的大问题!而且该方向上所取得的任何进展,几乎都可以用于对现代天体物理中的许多现象(如太阳耀斑爆发的触发机制等)的解释,对科学的推动都将是大范围的!
首先表明一点,传统化石能源的储量还很大,随着勘探技术的进步,以前的“贫瘠”地区也可能变成富矿,人类在100年内不必担心化石能源耗尽的问题。但正如我前面提到的,即使不考虑化石能源枯竭,无论传统的化石能源,还是油砂矿,重油,煤化气,页岩气等新型化石能源,都面临一个问题:
  “人类可以把矿井打穿地壳,获取深层次资源,但人类是在一个封闭的室内点火,大气圈内有毒气体的积累会扼杀人类的未来。”
  工业革命以来,人类有毒气体(不单是温室气体)排放的积累量已经很大,但考虑工业文明的指数式增长,未来如果还是依靠化石能源,在可预见的将来,天文数目般的
  排放量终究会对地球环境造成不可逆转的影响。
  另外,人类文明的指数式增长和长期性生存,让任何化石能源储量和裂变能资源储量都显得渺小无力。
  地热能和太阳能是人类在无法利用聚变能情况下,维持文明的关键。两者的特点是量大,可持续性强,但缺点很明显:能量密度过低。
  廉价的大规模负熵流是人类维持当前高水平工业文明的关键,地热能和太阳能可以维持人类文明不至于退化到农业时代,但无法帮助人类突破到新的文明层次。
  按照人类目前的理论知识,技术预期以及宇宙元素分布,轻元素的聚变能是唯一的希望。
2018年05月08日 19点05分 5
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曳鞅真神 楼主
与朋友聊天,聊到了复活节岛,后来到网上搜了下资料。
  根据考古,基因,语言,民俗等研究表明,复活节岛的居民是从太平洋来的波利尼西亚人,这个已经得到学界的承认。由于某种不可知的因素和幸运(随机扰动??),小部分人来到复活节岛的,
  历史上的复活节岛是一个物产丰富,林木茂密的岛屿。丰富的资源使得岛上的原始居民不劳作便可衣食无忧,因此人口开始膨胀,后来岛屿的居民开始制作巨大的石像,人口的膨胀使得资源得到很大的破坏,特别是制作石像需要砍伐大量树木,使得树木开始消失。考古研究表明,海豚曾经是岛屿居民的主要食物,但是到了1500年左右,岛屿居民的垃圾中已经找不到海豚的骨头了,原因很简单,因为树木已经砍伐殆尽,已经没有木材制作大船出海捕捉海豚了。资源的无节制利用使得战争开始发生,文明开始衰落,到了公园1700年左右,由于战争,饥饿的发生,岛屿的居民只有2000人左右。
  某位院士评价:“复活节岛是太平洋上的一个孤岛,我们地球也是漫漫宇宙中孤独的生灵。所以说复活节岛就是地球的一个缩影。”
  有位网友说过,18世纪的某种随机扰动,让地球文明开始进入工业社会,人口迅速膨胀,能源和资源消耗急剧增加。复活节岛上的居民最终砍光了木材,无力制造大船出海捕鱼,更无力远航到其它的岛屿和大陆,结果被活活困在一个小小的岛上。
地球文明如果不能在资源和能源消耗的关键节点到来之前(还能承担得起可控核聚变系统的研发和部署费用),在获取新负熵流上取得重大突破,极有可能被永远困死在太阳旁的小石头上。
2018年05月08日 19点05分 6
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曳鞅真神 楼主
蒸汽动力替代畜力,是一场技术革命,技术革命的最初产品可能缺点众多,但最大的特点就是开辟了一条新的技术道路,沿着这条道路,技术改进的空间极其大。
7.2 技术革命的特点和复杂度的变化
  回顾畜力替代人力,蒸汽动力取代畜力的两次技术革命,可以观察到技术革命的几个重要特点:
 1 技术革命后的产品能完成原有技术道路上不可能依靠数量的堆积就能完成的任务。比如理论上可以依靠一万架马车运输十万吨煤到千里之外,但花费之高,让任何理性的经济人都会放弃该选项。
  同样的道理,蒸汽机的任何改进和并联都不可能推动飞机上天。
  2 一条技术道路开辟之后,初期的特点是复杂度的提升慢于效用的扩大,因此,资本很愿意投资技术改进,但之后,增加复杂度带来的回报开始递减,慢慢的,复杂度要进一步提升,花费的代价越来越高,而回报逐渐追不上复杂度扩张的步伐。
  最典型的就是火箭技术。
  沿着化学火箭的道路,初期依靠增加发动机的个数,增大内部携带的燃料,提升初始质量与最终质量之比,火箭推力迅速上升,
1957-1969,短短12年,人类就从初离家门一跃而至月球漫步。但之后,人类发现这条道路不能再走下去,因为理想条件下,质量比要取对数后才能反映到速度上,因此,依靠提升质量比,火箭质量指数式增长,才能勉强换来速度的线性增长,
而1969年的一枚土星五号火箭价格,换算到今天可以造一艘核动力航母,如果要登陆火星,质量比会是一个天文数字,登陆火星的花费可以购买成百上千的核动力航母,任何国家,再怎么财大气粗,也不会承担这样的开销。
  不发生技术革命,人类只能止步于月球。
  3 沿着旧有的技术道路,希望通过改进来开辟一条新的技术道路是不可能的。比如算盘再怎么改进,也不会产生类似计算机(不一定是电子计算机)这样的工具。通过工艺改革,机械控制系统的精度可以上升,但永远无法媲美基于电气/电子的控制系统。沿着缩小电子管的道路走下去,不可能导致集成电路的出现。
  因此云计算,物联网这样的概念很大程度上都是科技噱头,远没有其所描述的那样能全方位改变人类社会。
  4 技术革命难以预见。和大众的思维相反,绝大部分情况下,难以预测技术革命的爆发点,比如在20世纪50年代,计算机已经出现,但极少有人能想象到后来软件技术的大爆炸,即使到了20世纪80年代,也很难想象微软这样的企业会成为世界市值最高的企业。
  所以,那些宣称要领导产业革命的概念,生物工程和新能源等等,已经喊了数十年了,声嘶力竭的吸引大众注意力,其实只是反应了其内在干货不足,只能靠画大饼来维持社会关注和资金投入。高档奢侈品专卖店是桃李不言下自成蹊,街头小店弄个大喇叭,天天播送“好消息,好消息,上市新品跳楼价”。
  5 任何一条技术道路,经历了前期的技术大进步,走到后期都是复杂度飞速上升,任何一点性能的改进都要投入大量的资源。比如初期集成电路的改进很方便,全世界有很多厂家都具备资金和实力,但到后期,动辄数十亿美元的投资已经让绝大部分企业无力承担,基本上只剩下少数几个玩家。
  战斗机的升级换代也是如此,二代机全世界有几十个国家能造,三代机只有少数几个国家能造,4代机只剩下2.5个国家能造了。
  6 导致一条技术道路进行改进,最终复杂度迅速上升的原因归根到底是物理定律的限制。比如现有火发动机都是基于化学燃料燃烧推进,按照齐奥尔科夫斯基提出的公式,能提升的空间现在看来是很小了。
  通信中的香农公式限定了信道容量,无线信号的绕射性决定了频频空间有限,要想拓展终端能用到的流量,只能靠大规模部署基站来实现某种程度上的空分复用,但代价就是管理复杂度和成本的急速上升。
  摩尔定律很快就要到头了,因为10纳米以下,粒子的量子效应就要来进行干扰了
2018年05月08日 19点05分 8
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曳鞅真神 楼主
7.3 高复杂度带来的诸多恶果
  前面简述了技术复杂度的变化趋势:一般而言,一条技术道路走到后来,都会呈现上技术复杂度上升超过回报的趋势。
  整个人类社会的技术复杂度已经到了一个比较高的层次,带来了多方面的负面影响。
  高复杂度的第一个影响:人类大脑的学习速度跟不上复杂度的扩张,人类肉体的衰老速度超过了大脑的思考速度。
  下面是readcn2010在前面的发言,很经典,所以转发过来:
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  现代科学和技术的庞大积累已经成为人类创造力的巨大负担,在十八世纪、十九世纪和二十世纪前期,大多数科学家在很年轻的时候就做出了伟大的科学成就,而现在个人做出伟大成就的年龄已经越来越为推迟。
  对于科技而言,人类的个人创造力的黄金期是在十八岁到三十五岁之间,因为这段时期最具思想奔放力,思想束缚也最少,许多最伟大的天才都是在这个年龄段奠定个人思想功勋的。牛顿和爱因斯坦的黄金创造就在这个年龄段,杨振宁获得诺贝尔奖时是36岁,李政道是31岁,他们所获奖的成就是在获奖之前2年的发表成果。很多终极天才都是在这个年龄段奠定了学术基础,比如爱因斯坦在25岁发表了狭义相对论,然后又花了10年时间再发表广义相对论,其中好几年的时间爱因斯坦在补课,补黎曼数学的课。
  数学群论天才伽罗华在极其短暂的生命中做出了伟大的数学贡献,他因为决斗死亡,年仅21岁。
  与牛顿齐名的麦克斯韦在34岁时完成电磁场理论的经典巨著《论电和磁》,将电与磁,电与光进行理论统一。而麦克斯韦从24岁开始就确定了自己的学术目标,为只能停留在实验层面的法拉第进行理论层面的阐述。
  而现在科学体系的复杂和庞大使得科学家在人生创造力的黄金期仍然在学习而不是创造,过了人生黄金期,人的思想会逐渐固化。现在获得诺贝尔奖的科学家相对二十世纪前期,年龄普遍偏大了。
  科学体系的复杂使得科学家要花更多的时间才能摸清头脑,等头脑略微捋清的时候,思想已经渐入了暮气,缺少了朝气。好多科学家到30岁时才刚刚摸清楚本学科领域的框架,然后才开始起步进行科学研究,而这已经错失了人生创造黄金期进行科学创造了,特别是那种革命性的思想激荡。
  当代科学体系、技术体系和工业体系的复杂度和规模性已经大大超出了二战前的水平,这对于人类科学创造设定了悖论陷阱。
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  至少到现在为止,人类大脑的思维能力还没有表现出加速进化的苗头,换句话说,人类大脑和500年前相比,没有什么变化。大量的心理学研究表明,绝大部分人在50岁以后,都会变得日趋保守,查阅一下历史书就知道,绝大部分突破性的科研成果,都是在科技工作者中青年时代取得的。
  也许有人会提出异议,认为天才的学习速度和思考能力远超常人,但技术的一大特点是,技术是人和社会互动的产物,要把想法变成现实,需要大量相关人员来配合工作,光有天才是远远不够的。
  如果生物技术没在关键节点到来前爆发革命,促进人类大脑的进步,理论上,总有一天,即使那些传说中的天才,也要穷尽大半辈子功夫用于对旧有知识的学习。
  复杂度这个魔鬼,根植与人类思维的深处。
高复杂度带来的第二个影响,就是社会维护成本的提高。
  在工业化到来之前的古典社会,绝大部分技术产品的使用和维护都比较简单,即使一个生手,目不识丁,经过简单培训后,很快就能上岗操作。
  但工业革命后,尤其是在二战以后,一切都变了,不少技术产品的复杂度到了一个惊人的高度,不经过长时间的专业学习,根本不能明白其中原理,要熟练的使用技术产品,也必须经过长时间的培训。
  与技术产品复杂度同步,社会其它方面也变得逐渐复杂起来,最典型的就是财务税收体系,现代财务体系的复杂度也不是过往历史所能想象的。
  即使不谋求技术的进一步发展,要维护现有的体系,人类社会也必须付出大量的成本。
  义务教育就是一个典型例子:资本的牟利建立在大众的专业技能上,工业化带来的技术复杂度是义务教育被推行的最大动力。
  反应在社会层面上,就是大众受教育时间的延长(包括学校教育和职业培训),工业革命前,人均受教育的时间可能还不到1年,后来变成3年,6年,9年, 到了现在,大部分国家都基本普及了12年教育,很多国家高等教育都进入了大众化阶段。
  另一方面,不少机构必须专业雇佣大量的人员来维护现有的设施,一个复杂产品涉及到方方面面的专业技术,并不是随便拉一个人来就能干活。比如我在公司干活的时候,大部分时间竟然并不是在编新代码,而是在维护前人留下的代码,和系统其它方面的人进行联调!
  一个公司,尤其是大公司,真正展开探索性工作的微乎其微,公司的开销大部分耗费在维护现有产品上。而对于使用这些产品的机构而言,不少开销也来自对技术产品的维护上,最典型的,飞机发动机的寿命期维修保养费用竟然是购买费用的3倍以上。
  所以,很多时候看上去吓人的研发技术费用,真正用到刀刃上的只占一小部分。
  如果考虑到全世界都流行的经费挪用问题,比例会更小。
2018年05月08日 19点05分 9
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曳鞅真神 楼主
第三个影响来自于复杂度提升后,社会反馈的压力。
  现代社会,无论科学还是技术,都和所处社会有着复杂的纠缠关 系,影响she hui,也受she hui影响。
  人类历史上有一段时间,理论科学很大程度上是脑力激荡的产物,前面讲过的,在科学研究的早期阶段,大部分科学家都是把科学作为一种兴趣来研究的,当时的科技研究,所需要的条件也比较简单,往往靠个人的财力和物力就可以解决。即使规模比较大的研究,比如孟德尔的遗传学实验,在自己的地盘就可以完成。
  但从19世纪晚期开始,情况发生了变化。随着科技复杂度和规模的提升,科技研究中,个人天赋的比重开始下降,像爱因斯坦那样一个人就可以开创一个全新领域的例子越来越少。与之相反的是,职业化,集体化和工程化开始普及。从爱迪生建立实验室,到后来的贝尔实验室,各种各样的实验室如雨后春笋般建立。这一转变到了二 zhan中达到了巅峰,导弹和计算机就是大规模guo jia投入后才发明的。
2018年05月08日 19点05分 17
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曳鞅真神 楼主
二 zhan后的科技研究,必须依靠集体(公司或国家)的力量。
  一款新产品的开发,往往包含需求分析,方案设计,制作实现和测试评估等阶段,大部分产品的研发费用,都超过了个人财力所能承受的范围,必须依靠企业的力量来组织实施。
  像大型粒子加速器这样的科学研究设备,已经不是一个人或一群人能承担得起了,只有国家出面,才可能建立相关的基础设施。
  当科技工作者要依靠外部经费才能开展研究工作的时候,科技工作者会突然发现:进步的最大阻碍不是大自然,而是所处的社会。
  从知识进步的角度讲,人类社会有义务提供无尽的资源来支持科技研发工作,毕竟要引进新的负熵流,离不开科技的跃进。但现实却是另外一回事,
  首先,社会是由形形色色的团体构成,大部分团体有自己的利益诉求,不可能,也不愿意长期为科技的巨额经费买单。比如,如果要投票削减福利来为科技研发筹集资金,即使宣传者把未来描绘得比天堂还好,大部分人还是会投票否决该决议,同样,企业的首要目的是赚钱和维持经营,研发的目的是为了赚钱。因此,拨款人思维的角度和科技工作者不同。拨款负责人必须考虑投入产出比。拨款负责人必须考虑来自公众或董事会的压力。
  其次,人类社会由将近200个国家和地区组成,离“全球大同”还差得远,国与国之间充满了竞争,这种竞争有时是科技的推动力(比如冷战期间的航天竞赛),但目前看来,也是科技创新的一大阻碍。
  而现代科技的高复杂度带来了一个很要命的缺陷:花费巨大。爱迪生当年进行白炽灯改进的时候,进行了500多种材料的验证或试错,但没关系,花费不大,个人可以承担。现代粒子加速器能进行500多次的实验吗?不经过一系列冗长的手续和准备,进行一次实验都不可能。这种巨额花费意味着科技研发最终取决于各个利益团体的博弈。
  下面给出几段和技术有关的事实:
  (1)超导超级对撞机(Superconducting Super Collider,简称SSC),1993年10月19日,停建SSC的一个修正提案以280对141由众议院通过,1993年10月21日众议院和参议院达成一致意见,1993年10月26日众议院以332对81通过了最后的修正提案。该提案经过参议院程序性的步骤后,由克林顿总统签署实施。至此,尽管已经投资了20多亿美元,SSC真正寿终正寝了。
  计划要花掉80亿美元,但美国人承受不了,提前终止。
  (2)2011年2月24日美国“发现”号航天飞机从佛罗里达州肯尼迪航天中心发射升空,前往国际空间站,服役近27年的“发现”号将最后一次执行飞行任务。2011年7月21日美国“亚特兰蒂斯”号航天飞机于美国东部时间21日晨5时57分(北京时间21日17时57分) 在佛罗里达州肯尼迪航天中心安全着陆,结束其“谢幕之旅”,这寓意着美国30年航天飞机时代宣告终结。
1970年,在美国登月后,中国才把第一颗人造卫星送上天,2003年,中国人第一次进入太空,比美国人晚了40多年,但随着航天飞机这条技术道路的落幕,美国花了几千亿美元,进展不大,中国没在航天飞机上花一分钱。2011年后,中国和美国实际上站到了同一起跑线上,大家以后都得靠宇宙飞船。
  (3)美国为了造出原子弹,倾全国之力,花了20亿美元(1942年的20亿,当时一盎司黄金才38美元)。但后来的国家造原子弹越来越容易,比如巴基斯坦和朝鲜这样的工业小国都能造。
  (4)美国人在福利上的投入是可控核聚变投入的百倍。
2018年05月08日 19点05分 18
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曳鞅真神 楼主
科技研发并不一定能保证成功,很多时候,前沿都是在试错,探寻可行的技术道路。在早期阶段,由于开销不大,多试几次没关系,比如爱迪生的灯丝实验。
  但随着技术复杂度的提高,开销急剧增大,试错变得越来越昂贵起来。尤其是在探寻下一条可行的技术道路的时候,一步失误,几十年都难挽回。上面提到美国航天飞机道路,NASA本来指望航天飞机大幅降低太空成本,结果航天飞机的成本不低,故障率反而更高,美国人在这上面30年的投入基本打了水漂。
  如果单是自己试错失败了不要紧,对自己也是一种经验的积累,但问题是自身的失败反而给竞争对手指明此路不通,不必投钱。现今中国对于航天飞机没有丝毫兴趣,全心全意走宇宙飞船路径,NASA原本对中国的40年优势被抵消了30年,而中国的花费相对小得多。
  即使试错成功,找到了一条技术路径,但先行者的悲哀就是,巨额投入带来的成功很容易被竞争对手模仿,而且往往是只需要耗费相对少得多的经费就能模仿,比如原子弹。
  美国人作为科技进步的领头羊,后来也慢慢琢磨明白了,自己花钱进行科技投入,让竞争对手沾光,这种事还是越少越好,所以我们看到了美国终止超导超级对撞机的修建。
原因很简单,如果SSS实验不能提供基本粒子的有用信息,建了也白建,如果能提供有用信息(注意,只是信息,还远没有达到利益阶段),那世界其他国家岂不是白白分享?即使封锁信息,但封锁信息本身就是一种暗示,其它国家可以不慌不忙的建造自己的SSS,对其它国家而言,一点风险都没有。
  对于美国纳税人而言,除非巨额投入能够带来可观的现实利益回报,或者面临冷战那样的生死竞赛,不计成本的进行科技研发的确是一种愚蠢的行为。
  因此我们看到现在西方发达国家的科研工作,大部分都是在公司层面上进行的。真正能够开辟一条新技术道路的研发,往往需要国家出面组织或担保,但现实是美国人处于犹豫不决状态,其它国家也不是活雷锋,于是,三个和尚没水吃的情形出现了。
2018年05月08日 19点05分 19
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曳鞅真神 楼主
7.4 关于复杂度的数学推导
  帖子最开始的时候,谈到了数学仿真,现在我把自己关于技术发展的若干数学推导说一下。先要表明一点,我的观点可能很浅显,模型很粗糙,但抛砖引玉,希望大家一起来讨论。
  我在前面已经说过,复杂性问题是导致技术大进步停滞的主因。
  技术及其复杂度,一如人类和自己身上的肌肉,肌肉的收缩提供动力,推动人类向前运动,一般情况下,肌肉越多,人跑的越快,但随着肌肉的增加,肌肉本身要花费更大的能量来推动自身向前,跑步速度会开始下降,最终会出现一种情况:一个超级大胖子,再也不能向前迈动一步。
  同样,人类技术的发展,就是复杂度提高的过程,起初,简单技术综合起来,构成一个稍微复杂的技术,大大提高了人类工作的效率,典型例子如马车,帆船,接下去,人类尝试着构造更复杂的技术,比如蒸汽机,内燃机,推动文明向前发展,但最后,技术进步所涉及的复杂度太大,实施难度超出了人类能力范围,所要耗费的成本太高,预期回报时间太长,人类已经无力再前进。
  复杂度从多个方面影响到技术进步:
1 复杂度在扩张,但人类大脑和肉体并没有同步扩张。
2 复杂度上升,意味着社会维护成本的提高,挤占社会资源。
  很显然,在选择一定的社会福利和选择高研发投入上,大部分guo jia都会倾向于前者。
3 复杂度提升后,社会反馈的压力会变大。
  复杂度用变量C表示,C值大,代表社会技术水平高,K代表社会承受度,Y代表社会反馈压力。
  那么,复杂度随时间t演变的微分方程可以表示如下:
dC/dt = f(C,K,Y)
f具体的表达式是无法精确得出的,但可以简化如下:
  从历史上看出,在低复杂度的情况下,稍许的技术改进,都会带来让社会震惊的效果。在高复杂度的今天,技术改进的效应在递减。
  另一方面,社会资源有限,掌权者永远关注的是社会的稳定,研发投入的份额是有限的。
  所以引入简化模型K-AC(其中A是某个比例系数)。
K-AC代表社会所能提供给技术发展的空间。
dC/dt = q(K-AC) q是另外一个比例系数。
  好了,把这个方程用Matlab仿真一下,得到的大致曲线如下:
  再次强调下,上面的模型推导很粗超。比如,不一定是线性关系,比如K-AC不恰当,但本文只是发表个人观点,不强求大众认同。
  从上面曲线可以看到,C的上升不是永恒持续下去,刚开始的时候,C会快速上升,但之后,C的上升速度会减缓,最后,C的上升速度会趋于0,而C的值会接近某个“天花板”,这个上限值由K,A,q决定。
  要想把天花板这个上限值提高,最好的办法是提高K,也就是社会承受度,比如世界大战期间技术突飞猛进,关键就在于战争期间,各个guo jia面临生死关卡,全力以赴,所有的社会资源都用于武器方面的研发,民生放到了最后,K值大大增加。
  但K值的提升是有限的,最多也就是100%,全社会所有的资源都用来研发商。
  二战的成果包括材料技术,电子计算机,雷达,核技术,喷气式飞机和火箭技术,直到今天,人类还未脱离二战所开辟的技术道路。
2018年05月08日 19点05分 24
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我觉得世界应该改变一种发展方式,不要再谋求进步和发展了,应该把生活节奏慢下来,降低竞争,使一切事物更简单化,实实在在的让人类享受剩余的时光!因为我认为人类最终的命运就像每一个人的命运一样,灭亡是不可避免的!
2018年05月08日 20点05分 32
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曳鞅真神 楼主
本人最初提出技术革命的停滞,只是一种个人观点,并不强求大众认同,一位著名物理学家说过,新观念无法驳倒持有旧观念的人,是通过新生一代更愿意接受新观念而最终战胜旧观念。本人相信,时间会给出最终的结果。但在辩论中,本人深深地震惊于网友的几种思维方式,这也是本人写第三版的原因。
第1种反驳思维: 你在胡说,我们现在处于一个技术大爆炸时代,怎么可能会出现技术革命的停滞?
  很多人把技术大爆炸当成了一种不言而喻的真理,如果追问下去,你怎么知道现在是一个技术大爆炸时代?大部分人很茫然,是媒体报导的,是老师说的,是书上看到的,各种回答都有,少部分人会举例,你看100年前如何,现在如何,极少数人会引用历史上的案例,比如专利局长例子,比如比尔盖茨的例子,说明不能小看技术进步。
  曾经看到过一个“农场主假说”:一个农场里有一群火鸡,农场主每天中午十一点来给它们喂食。火鸡中的一名科学家观察这个现象,一直观察了近一年都没有例外,于是它也发现了自己宇宙中的伟大定律:“每天上午十一点,就有食物降临。”它在感恩节早晨向火鸡们公布了这个定律,但这天上午十一点食物没有降临,农场主进来把它们都捉去杀了。
  过去200年的技术飞跃,让人类逐渐形成了一种思维范式:技术会不停地快速发展下去。在过去几十年中,这种观念被媒体和科技利益集团不断渲染强化。很多人陷入了某种范式牢笼,根本没有考虑过,这种观点是否正确。技术大爆炸只是对有限岁月的一个简单总结,但在逻辑上,千万不能把技术大爆炸当成是自证的真理。只要看看工业革命前的历史,就会发现,在人类历史上,文明停滞的时间远远超过工业革命以来的200年岁月。
  在后面还会详细阐述这种观念是如何形成的,具有什么缺陷。
  第2种反驳:误把科学当技术。
  科学本质上是认知的范式,而技术的核心是实践。
  很多网友会举出各种各样的例子,说明1969年后,除了IT技术,其它领域一样有若干大进步,比如在和几个生物学博士辩论中,他们举了很多生物学上的新发现,但本人很震惊地发现,这些人不停地做实验和发表数据,但做的成果又很难转换到实际中。新闻报导中有很多生物技术的噱头,比如那个“饿死癌细胞”来治疗癌症,但实际稍微懂点数理方面相关知识的人都明白,从牛顿提出第三运动定律,到阿波罗11号利用这个原理登月,中间需要克服的技术难关数不胜数。从发现某种生物分子现象,到利用这种规律来治病,目前根本没有实现手段。生物学发表论文很容易,但相关人士就业超级艰难,本质上就是这个原因。若干生物学的大牛对本人猛喷,却忘记了生物学领域长期误导大众,把科学当成了技术,一直在画大饼。
  同样,很多搞天文学的人也犯了这个毛病。
  后面还会详细讨论这种现象,并对生物学的困境给出个人观点。
  第3种反驳:被IT技术炫花了眼。
  IT技术所特有的噱头是新闻报导追逐的热门,导致很多生活在“比特世界”的人类,忘记了“原子世界”的真实性,极端点,即使人类实现了实时无限数据互连,人类也不可能靠数据生存,人类依旧需要能源和资源。正如彼得·蒂尔所说:“人不是信息,而是血肉之躯。我们作为物质性的存在,比作为信息性的存在更重要。所以,世界各地的照片不重要,如何以更廉价的方式到达那里更重要;发明癌症的治疗方法比发明癌症的诊断工具更重要。”
  过去40年中,IT是唯一取得巨大飞跃的技术领域,深深影响了人类社会。很多人沉迷于手机电脑的翻新换代,怎么可能有技术停滞呢?在帖子后面,本人会表明,IT技术不是人类科技树的主干,只是一个比较大的分叉。即使在过去40年内成就惊人,IT技术在深度上也遇到越来越多的问题。
  第4种反驳:混淆了技术改进和技术革命。
  若干网友在辩论中,承认现今前沿领域有停滞现象,但认为技术的积累最终会解决此问题。
 必须指出的是,量变不一定能导致质变。
一般意义上的技术进步是指沿着一条技术道路对现有技术进行深入挖掘,或者是引入外部其他技术来进行外延扩展和改进。
  比如手机,从黑白屏到蓝屏,到彩屏,到触摸屏,信息沟通越来越方便,就是一系列典型的技术改进。
  电脑技术的更新换代,从单核到双核,从640K内存到4G内存,软件版本的升级,window95,windows 98,xp,win7,神舟一号,神舟二号,。。。。 发动机材料的改进,
  等等,都是属于技术改进范畴。
  技术革命是技术范式完全发生变革的结果。从技术轨道来看,单个技术系统的革命实质上是从一种技术系统的发展轨道跳跃到另一种技术系统发展轨道上去,因此技术革命是技术发展史上不连续的重大事件。
  技术革命和技术进步不同,意味着一种划时代的新技术的发明,及其所导致的“根本性创新”的出现。所谓根本性创新,是指那种能够导致投资高潮、产业结构发生变革的技术创新。
  当人力、畜力、水力、风力等构成的动力系统的发展走到了尽头时,人类发明蒸汽机动力,跨越了数千年来横亘在人类文明前的技术台阶。
  当机械式计算系统的发展走到了尽头时,人类发明了电子计算机技术系统,实现了计算技术的革命。
  由于国内马列主义教育的长期熏陶,很多人都熟悉一句话,量变导致质变。乍一看,这句话很合理,与日常一些生活经验相吻合。很多人把这句话用在科技进步中,认为技术进步最终会导致技术革命质变,人类社会现在一样处于技术积累中。但实际上,这句话在技术领域适用面很窄。很多情况下反而是质变引领量变。
  可以举一个例子:
  瓦特改进蒸汽机后,整个19世纪,蒸汽机一直在改进,更安全,效率更高,蒸汽机的改进会引起若干附带技术的完善,但如果一直遵循蒸汽机的原理,加热水来产生动力,这样的动力系统存在极限,推重比太低,人类永远也无法推动飞机上天。直到内燃机这个革命性的能量转换器出现,才有可能造出飞机。在内燃机出现后,一系列的技术改进,最终导致了火箭的出现。
  技术上的质变,往往指的是技术革命,只有开辟一条全新的技术道路,才能真正的促进技术大进步,跨越技术台阶。
  同事劝戒,第三版中的1.5和8.3这两节最好不要贴出,毕竟本人还要在这个体系中混饭吃,不能开地图炮,得罪太多的人。第二版中有一些简单阐述,有兴趣者可以去看看。
另外,由于天涯论坛特有的马甲刷屏习惯会导致内容零乱,因此,第三版在新浪博客和天涯同时发表,以新浪博客为准。
1 文明和技术
  什么叫文明?百度上的解释如下:英文中的文明(Civilization)一词源于拉丁文'Civis',意思是城市的居民,其本质含义为人民生活于城市和社会集团中的能力。引申后意为一种先进的社会和文化发展状态,以及到达这一状态的过程。对于文明出现的判定标准,主要是城市的出现,文字的产生,国家制度的建立。其中最重要的前提条件是城市的出现,可以说城市是文明的发源地。但所有史书在讲述一个个具体文明时,都会从农业革命开始,因为没有农业革命带来的剩余粮食和负熵流,又何来城市及其有序生活?
  因此,所有文明的诞生都可归结于一次技术台阶上的跃进:包括固定太阳能的农业技术,金属冶炼技术,马匹,建筑技术和传播信息的文字技术。在那之后,虽然明面上不是那样显眼,但润物细无声,技术的发展深深地影响了文明的进程。
  正如一位网友所说,一般情况下,某种生物的种群数量和生存资源呈现简单的反比关系。人类的不同之处在于加入了另一个变量技术因素,形成三者互动。在人口和资源呈反比关系的基础上,技术与人口、资源都呈正比关系。每一次重要的综合技术革命,都能带来人口和资源的重大变革,进而引发社会变革。当技术进步遇到瓶颈的时候,经济会恶化,导致社会发展出现阶段性倒退。总而言之,长时间演化之下,技术和所处社会相互耦合,相互影响。当技术趋于停滞时,人类发展的空间也逐步限定。
2018年05月08日 20点05分 34
level 12
曳鞅真神 楼主
科技利益集团鼓吹的范式春梦:所谓的技术大爆炸
任何利益团体都喜欢用大话讹人,比如计生委喜欢讨论人**炸,石油集团倾向于宣扬石油即将枯竭,那么科技领域喜欢用什么来宣扬自己的重要性?
考虑到现今的科技研发日益依赖guo jia的财政经费,出于集体利益的诉求,科技利益集团在上个世纪80年代开始,提出了“技术大爆炸/科技大爆炸”这个概念。利用印象时间差,辅之以媒体和大学的洗脑,以及科幻文学/电影的渲染,不知不觉之中,技术大爆炸仿佛成了一个不言而喻的真理。即使在一些知识分子云集的区域,比如“知乎”等网站,时常也冒出一些“技术大爆炸在进行”的帖子。虽然很多发帖者所在领域还处在“知其然”地步,远远谈不上“利其然”,但并不妨碍发帖者下意识地维护集团利益。
2.1 渲染和洗脑
洗脑的技巧可圈可点,是大众传媒时代最成功的推广案例。
过去200多年的技术跃进,使得任何人都必须承认,18世纪以前的世界和20世纪末的世界截然不同。纵观人类历史,这只能用“技术大爆炸”来形容。所以,技术大爆炸是不容置疑的。与此同时,受利益集团控制的大学,几乎所有的理工科教科书和部分文科教材,在序言里都会出现“科学技术正在飞速发展”类的话语。看看教科书里的内容,都是最近几百年才出现的,有的甚至是最近40年才出现的,这难道不是一个证明吗?当然,极少有人会想到,过去的成功并不意味着未来一定会同样复制,归纳的结果无法用演绎来证明。但这不妨碍利益集团以史为例,让大众接受“如今是一个技术大爆炸年代”概念。
2018年05月08日 20点05分 41
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