基礎與物質的狀態

多者異也

/ MOR iz DIF-runt /

想象你對一塊磚瞭如指掌——它的尺寸、重量、強度。這能告訴你一座大教堂是什麼嗎?並不能;拱券、塔樓、回聲,都是關於許多塊磚如何排布的事實,而非關於任何單獨一塊磚。這正是「多者異也」這句話所捕捉的思想。

「多者異也」是物理學家菲利普·安德森一篇著名的1972年文章的標題與主旨。他的要點是:在每一個新的尺度或數量層級上,物質都遵循它自己的新規律,這些規律並不能簡單地從更小部分的規律裡讀出來。知道一個電子的規則,本身並不讓你推導出磁性或超導;那些需要全新的概念,而這些概念只有對整個群體才有意義。

這之所以重要,是因為它反駁了「全部科學都可以歸約為粒子物理」這一假設。安德森主張:化學、生物、凝聚態物理各自都有自己真正的、不可歸約的原理。但要坦誠一句:這是關於科學實際上如何被研究和理解的論斷,並不是說「大」違背了「小」的規律——更大的規律仍與更小的規律相容,只是無法由後者推導出來罷了。

每個水分子無論獨處還是在杯中,都遵循同樣的物理;可只有當萬億個聚到一起,全新的性質才會出現——表面張力、結冰、流動的能力——這些性質對一個孤零零的分子根本談不上。

表面張力對一杯水是真實的,對一個分子卻毫無意義。

「多者異也」並不是要否定基礎物理意義上的還原論;它接受小尺度的規律,卻否認僅憑它們就足以理解大尺度的世界。

又稱
Anderson's principleMore Is Different