什麼樣的人才應該被稱為博士?

來源:互聯網
上載者:User

博士中文一詞在秦朝即產生,意為博學之士,這個比較好理解。而英文中的Ph.D,指的是Doctor of Philosophy。其中的Philosophy指的是哲學,這也比較好理解。但是Doctor呢?我查了一下維基字典,發現英文Doctor剛開始的時候指的是“某個領域的專家”,其來源是拉丁文Doctor,意為“老師”或者說“教授”(teacher)。 所以合起來講,應該是哲學領域的專家。哲學這個玩意兒比較深,不容易懂,所以後來就變成了一個最高層次文憑的代表。當然了,實際上也是在科學發展初期,很多問題尚無法以科學的方式來解釋,於是人們最終會試圖尋求通過哲學來解釋一切。如果從這個角度看,也和“博學多才”扯上了一點關係。

 

現在我們中文說的博士,十之八九指的是外來的Ph.D。如果我們拋開和“哲學”扯上點關係這個問題,我們還是需要承認,所謂Ph.D,這個博士,應該是要在某個領域非常專的專家才能獲得這個稱謂。比如我們看看一個極端的例子:

 

經過幾年的努力,德布羅意終於在 1924 年完成了博士論文《量子理論研究》。在這篇論文裡,他詳細地解釋他所建立的的電子波理論。這包括了,根據阿爾伯特·愛因斯坦和馬克斯·普朗克對於光波的研究,而推論出來的關於物質的波粒二象性:任何物質同時具備波動和粒子的性質。由於論文的題目與內容相當先進,朗之萬不能確定是否有瑕疵,所以寄給愛因斯坦一份,尋求他的意見。愛因斯坦那時候很忙,正在研究玻色-愛因斯坦統計,抽不出時間仔細閱讀,只能稍微翻了一下。立刻,他意識到這論文很有重量,樂意為波粒二象性背書,興奮地回信:“他已經掀起了面紗的一角”!並且將論文送去柏林科學院,因而使得這理論廣知於物理學界[1]。德布羅意獲得了夢寐以求的博士學位。後來,埃爾溫·薛定諤從這篇論文裡,得到很多寶貴的靈感。既然電子是波動,那麼,什麼是電子的波動方程?兩年後,薛定諤發表了薛定諤方程,也從此開啟了量子力學的新紀元。

 

德布羅意發表了一篇足以奠定現代量子力學基礎的論文,才獲得了“夢寐以求”的博士學位。嗯,當然了,這不能說只有這樣的人才能獲得博士學位。但是,至少從一個側面可以說,博士,或者說一個別的什麼士,總該想這個方向靠攏。沒有這麼一個神聖的領地,“神”級的人就不可能誕生在這個國家——誰願意跟“磚家”、“叫獸”混為一談呢?

 

我不能確認中國的教育問題根源到底是什麼, 但是至少有些現象是肯定存在的,比如說學校會教一些一輩子也沒機會用上的東西,或者是在十幾年前很實用的東西。如果是這樣也就算了——我可以不用,我也可以自學。但是有一些玩意兒卻是有謬誤,或者至少不完全正確的,而且整個教育乃至環境都不容我們去質疑,去求證。

 

舉一個文學的例子:《最後一課》我們幾乎都學過,都德的作品。這篇文章寫的是普法戰爭法國時期,因為法國戰敗而割讓了阿爾薩斯地區給德國。文中的主人公因此只能教最後一節法語課,而那些小學生們以後再也學不到他們的“母語”了。文字優美傷感,讓人潸然淚下。這篇讓我鬱郁不得歡的文章,在20年後才發現原來一切都是杜撰的。阿爾薩斯地區法語人口僅佔5%,絕大部分人的母語本來就是德語。這麼說也學還沒有感覺,那我來詮釋一下。假如這篇文章是一個日本人寫的,說的日本二戰戰敗後,東三省”割讓“給中國(當然,我知道那不是割讓,是回到祖國懷抱),主人公和同學們上了最後一堂日語課,並且說這是最後一課了,然後同學們很後悔以前沒有好好學習丫文……你要看到這樣的文章,心裡會是什麼感受,又或者假如這樣的文章被列入韓國的小學教材,你又會有什麼感受?我們從這篇文章中學習到的地理、曆史、人文等知識完全是錯誤的。

 

在舉一個物理的例子:雙縫幹涉實驗。這個實驗我們在高中都做過,印象應該還是比較深刻的,這個實驗是用來證明光的波粒二象性的。實驗中有一個光源(比如電燈,或者蠟燭),前面放一個刻有一個細縫的屏障,其後再放有一個刻了兩條平行細縫的屏障,最後是一個投影壁。當光源發出的光經過單縫、雙縫,最後投射到投影壁上面的時候,就形成了著名的條紋狀幹涉圖樣。有想法的學生如我,就會產生一個明顯的疑問:為什麼普通光源做雙縫幹涉實驗的時候,前面要放一個單縫,而用雷射就不用?這個是網上的所謂答案,也是教科書中的答案:

http://zhidao.baidu.com/question/49306713.html?fr=qrl&cid=984&index=5

類似的問題並非只有我一人才有,比如:

http://wenwen.soso.com/z/q187653454.htm

可惜這裡面的答案都是似是而非的(這裡說的完全沒有道理),和我的老師當時給我的回答一樣,很可能是有問題的。尤其是關於單縫的作用時,比如說是“提供相干光源的”,或者是“ 形成線光源”。我記憶非常深刻,當時老師說,雙縫實驗之所以出現條紋結果,是因為經過A縫的光波,和經過B縫的光波疊加的結果。這就要求在極端的某一個時間段內,經過A縫的光子,和經過B縫的的光子,其相位是相同的(或者是相關的)。由於普通光源產生的光相位雜亂無章,因此需要用一個單縫來產生一個點光源(或者線光源),這樣雙縫才能產生條紋狀映像。而如果是一個雷射光源的話,就不需要單縫的存在。因為雷射是受激發射的,因此其相位完全一致。我忘了是書上畫的圖,還是老師在黑板上畫的圖了,反正花了幾個代表光波的波浪線,這些波浪線的相位不一樣。這個圖當時我就沒有看明白,也沒有辦法理解,為什麼單縫就能使得同一時刻從某一非受雷射源發出來的若干個相位本來就不相同的光子,在到達單縫的時候相位就相同了。這看起來就是用一個似是而非的解釋來糊弄我。

 

這幾天看維基百科看到了這麼一個條目: 

http://zh.wikipedia.org/zh-cn/量子力學#物質衍射

這裡面右邊一個四格漫畫,講的是用電子做的衍射實驗的結果。這個實驗中,是用了一個“雙縫屏障”和一個發射源,沒有單縫。這個實驗特點在於,發射的電子平均每秒鐘只有大約10個,因此兩個電子在同一時刻發射的機率很低,同時擊中一個點併產生波的疊加的機率就更低了。神奇的是,最後經過長時間的“曝光”,我們也能得到一個典型的雙縫衍射圖案!

 

這麼一個實驗的結果解決了我之前的幾大困惑。首先,即便只有一個電子也會發生幹涉,這意味著一個(量子化的)電子本身就可以產生“同時通過雙縫的兩個波”,並最終產生“波的疊加”。換句話說,整個雙縫實驗的結果,並不是一個電子和另一個電子,或者一個光子和另一個光子,在某一個點上面的波的相位疊加!恰恰相反,是每一個電子或者光子,他們經過兩個不同的縫上面的波的疊加。

 

經過這個實驗,我們再想“為什麼需要單縫”的問題,就會變得簡單了:如果說一個光子能夠在同一時刻同時產生經過兩個雙縫的波,那麼為什麼就不能夠產生經過整個空間的無限個波呢?實際上雙縫的作用只是遮擋了絕大部分的波,而只留下了兩條縫的波通過,如果是單縫,那就是只留下了一條縫的波。如果雙縫幹涉本身其實和多個電子之間的疊加沒有必然聯絡,那我們又怎能用多個光子的相位問題來解釋單縫的作用呢?

 

我自己瞎想了一下,單縫的作用更可能是為了避免同一個光子,在處於第一屏障平面上其它位置的不同相位的波,對後面的雙縫幹涉產生疊加效應而進行了必要的屏蔽。可是為什麼普通光源必須要有單縫,而雷射又不需要呢?我目前還沒有完全想明白。

 

其實看到這些東西,我產生的問題更多了,比如,如何解釋量子力學中的“觀測”導致波函數坍塌的問題(哥本哈根詮釋)等。但這些是一些未知領域問題,和前面那種想不通,覺得有矛盾的問題還是有本質上的區別的。 

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