在发生进展的情况下表达的科学

如果你可以在天空中翱翔，因为红色风筝经常被寻找猎物，并俯视所有已知还是众所周知的域名，你会看到一些非常好奇的东西：大类科学的东西到目前为止几乎完全被忽视了。这些事情是我们对物理现实的理解的核心，无论是在日常水平和物理学中最基本的现象的水平 - 还被传统上被认为是不可能融入基本的科学解释。他们是不是关于什么是“实际”的事实 - 但是可以或不能是什么。为了将它们与实际区分开来，它们被称为反事实。

假设一些未来的空间任务在另一个太阳系中访问了一条遥控球，并且它们在那里留下了一个不锈钢盒，其中包含威廉布莱克的诗歌的批判版本。诗歌书随后坐在地球上的某个地方是它的事实财产。它可以读取它中的单词是一个反事产，这是真实的，无论这些单词是否会被任何人读取。可能从未找到过盒子;然而，这些话可以读取仍然是真正的 - 而且具有重要意义。例如，它将表示文明访问了这个星球，以及大量的复杂程度。

为了进一步掌握反事产的重要性，以及它们与实际属性的差异，想象一台计算机编写的计算机，在其显示中产生一串零。这是计算机的事实属性，与其实际状态有关 - 与之有关。可以重新编程输出其他字符串的事实是计算机的反事件。计算机可能永远不会被编程;但它可能是关于它的重要事实，而没有哪些事实，没有任何资格作为计算机。

重要的是科学和物理学的反应性，但到目前为止被忽视，是关于可能或无法发生的物理系统的事实;关于什么是可能的或不可能的。它们是基本的，因为它们表达了物理法律的基本特征 - 管理宇宙中每个系统的规则。例如，物理法施加的反事产是不可能建立永久运动机。永久运动机不仅仅是一个将永远移动到运动的对象：它还必须产生一些有用的运动。如果该设备可能存在，它将产生没有能量的能量。可以利用你的汽车永远运行，而不使用任何类型的燃料。在我们的宇宙中不可能将没有能量转化为能量的东西的任何变换序列都是不可能的，因为它无法实现，因为物理学家称能量保护原则是一个根本的法律。

物理系统的另一个重要反事性能，热力学的核心，是蒸汽机是可能的。蒸汽机是将一个排序的能量转换为不同类型的能量的装置，并且它可以执行有用的任务，例如移动活塞，而不会违反能量保护原理。实际的蒸汽发动机（迄今为止建造的那些）是我们宇宙的事实属性。建立一个蒸汽机的可能性，在第一个在第一个建造之前存在的蒸汽机是一种反应性的。

因此，物理学中出现的根本类型的反应性分为两种：一个是执行转化的不可能性（例如，建立永久运动机器）;另一个是执行变换（例如，构建蒸汽机）的可能性。两者都是物理定律的基本属性;除其他事物之外，他们对我们的努力对我们来说至关重要：无论我们如何努力，或者我们如何思考，我们就无法带来物理法宣称不可能的转变。但是，通过努力思考，我们可以提出更好的方式来执行可能的转换 - 例如，构建蒸汽机的速度 - 然后可以随着时间的推移而改善。

自第一次直接搜索暗物质以来已经通过了三十年，尝试从最初为另一个目的的粒子探测器回收数据。这项工作是对理论物理学家的建议的快速回应...阅读更多

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我们现在的狂欢结束了。我们的演员（正如我所指的那样）都是精神，并且被融化成空气，进入薄薄的空气，也像这个视觉的毫无根据的面料，云Capp'd Tow'rs，华丽的宫殿，庄严的寺庙，伟大的地球仪本身，是的，所有的所有继承者都会溶解，就像这个非实际的选手褪色，而不是落后的架子。我们是梦想的东西;我们的小生命睡着了。

现在，这些行具有如此令人愉快的形式和节奏，首先阅读，重要的事情可能会被忽视。它们只呈现一个狭隘的片面的现实看法，忽视了关于它的基本事实。如果我们考虑到这些其他事实，我们会看到Prospero的悲观音调和结论被放错了。但这些事实并没有立即明显。为了看到它们，我们需要考虑我们宇宙中发生的自发性（如无常，偶尔的弹性，行星以及我们城市的云覆盖塔）的东西。我们必须考虑什么可以，不能发生：反事实 - 也最终决定了物理法则。

Prospero的言论忽视的最重要的元素是，即使在无设计法律下，也可以实现弹性。没有保证应该实现，因为法律不是为此设计的;但是可以实现，因为物理法没有禁止这一点。直接看待这一点是在莎士比亚的时间内比可能的时间更加谨慎地看待一下。某些程度有所有所存在;更重要的是，一些比其他人更具弹性。其中一些更多。与谚语和传统智慧相反，这些并不是可能暗示，岩石和石头，而是生活实体。

生物一般脱颖而出，因为与岩石这样的东西有更大的能力。受伤的动物通常可以修复自己，而岩石不能;个体动物最终会死亡，但它的物种可能会比岩石更长。

考虑细菌。他们在地球上仍然保持不变超过30亿年（同时也在不断发展！）。更确切地说，仍然保持几乎不变的是一些特定指令序列，即如何产生基本组分中的细菌，这些指令在每个细菌细胞中存在：食谱。该配方体现在DNA分子中，其是任何细胞的核心部分。这是一系列化学品，四种不同的种类。该字符串的工作完全像一系列由四个字母的字母表组成的长序列：每个单词大致对应于配方中的指令。这些基本指令的组称为生物学家的基因。

它是细菌DNA的特定结构或图案，其在这么长的时间内保持几乎相同。相比之下，在同一时期，地球上岩石的安排和结构具有深刻的变化;通过在地壳下面发生的内部运动来重新排列整个大陆。假设一些外星人在史前早期落在地球上，从某些生物中收集了DNA（例如，Bluegreen藻类），并且还从太空中拍了我们的星球;他们现在要回来做同样的事情。在这个星球的图片中，一切都会发生变化。大陆和海洋的安排完全不同。但是来自那些生物体的DNA的结构几乎不变。因此，毕竟，我们宇宙中的某些事情，如DNA编码的食谱，可以实现相当显着的弹性程度。

Pospero的语音忽视的另一个元素是生活实体可以在环境中运行，转变它，并且（至关重要）再次保持这种能力，从而远远超过“机架”。地球仍然来自十亿年前的细菌活性的迹象（例如，以化石碳的形式）。通过将气态氧释放为通过光合作用将Sun的光转换为化学能量的副作用，植物引起了大气组合物的显着变化。人类也能够在广泛的条件下改变环境。与Prospero的观点相反，宫殿，寺庙和云层塔可以实现韧性 - 因为它们是文明的产品。人类可以通过遵循蓝图 - 或者再次恢复它们，再次恢复它们的初始建造的方法，保证他们将持续超过其组成材料。原则上，提供了一个三维打印机，提供了这样的食谱可以从划伤任何突然被摧毁的古老宫殿重建。

人类寿命可能仍然受到限制，但技术已经超出了我们祖先的技术。通过改变天然存在的环境，人类文明暂时提高和增长。我们现在有知识生产温暖（或冷却）的房屋，强大的药物，地球上的有效运输，甚至进入太空，以及拯救自己劳动的工具，延长我们的生活，让他们更愉快。我们有雄伟的艺术和文学作品，音乐和科学。 Prospero讲话中的那些言语是我们文学遗产的一个例子，他们幸存下来与无数其他人类智力活动的奇妙产出。所以，这位选美队伍已经建立了，而不是消失，这已经追求了我们，这一直是几个世纪。剩下的生活在地球上的展示甚至待了数十亿年的时间。

当然，我们的文明的恢复力不断受到严重问题的威胁，因为我们试图向前发展。其中一些，例如全球变暖和快速扩展的淫乱，实际上是我所描述的非常进展的副产品。这些问题存在相当大的挑战，很容易消除我们所取得进展的几个方面。

但无论他们出现多么严重，都可以采取措施解决这些问题;物理法律并不禁止更大的改善。他们不保证改进或解决，但它们也不禁止它：通过解决气候危机等问题，既有可能，也不禁止它：恢复力和进一步的进步。物理定律表示为反事实，提供了改进的机会。通过考虑在宇宙中有可能，除了发生的事情，我们还有更完整的物质世界的画面。 Prospero的阴沉结论是部分和深刻的误导。它只是一个不真实的噩梦。

Chiara Marletto是罐头科学的作者，不能：物理学家通过反事实的土地的旅程。她是牛津大学沃尔夫森学院的研究员。她拥有牛津大学和都灵的学位。她的主要研究重点是理论物理学，她还追求理论生物学，认识论和意大利文学的兴趣。

来自CAN的科学，不能通过Viking出版的Chiara Marletto，Penguin出版集团印版印记，企鹅Quant House，LLC。版权所有©Chiara Marletto 2021。