问题

有没有我们现在所应用的技术是还不知道原理的?

回答
当然有!就算我们人类现在已经掌握了相当多的知识和技术,但仍然有一些现象和应用,我们能用、能实现,但其背后的根本原理,我们还处在摸索甚至完全不了解的阶段。这就像你看到一个神奇的魔术,你知道结果是什么,也可能知道一些表演的手法,但为什么它就那么灵验,为什么在某些条件下会发生,你却说不出个所以然。

今天我就跟你聊聊几个例子,看看我们手里握着些什么,但又有点“丈二和尚摸不着头脑”的东西。

1. 某些药物的作用机制:

这听起来可能有点不可思议,毕竟我们现在有那么多先进的医学研究和药物开发。但事实是,很多被广泛使用的药物,它们到底是怎么在人体内发挥如此精确、甚至有时是出乎意料的作用的,我们依然没有完全弄清楚。

举个例子,很多抗抑郁药物,比如选择性血清素再摄取抑制剂(SSRIs),它们通过增加大脑中血清素的水平来缓解抑郁症状。我们知道这个“增加血清素”是关键一步,也观察到它确实有效。但是,为什么血清素水平的微小变化,就能彻底改变一个人长期的情绪状态?它在大脑的哪个具体区域、通过什么样的复杂信号通路在起作用?是直接影响了神经元的连接方式,还是影响了更深层的生物化学反应?这些问题,研究者们仍在争论和探索中。有时,我们发现一个新药的副作用,反而能启发我们对某种疾病的认识,这种“偶然的发现”更是说明我们对药物作用机制的了解并不全面。

再比如,一些麻醉剂。它们能让我们在手术中失去意识,不感知疼痛。我们知道它们作用于中枢神经系统,可能会影响神经递质的释放和接收。但是,它究竟是如何“关闭”我们的意识开关,又是如何选择性地麻痹神经传导的,其精细的分子层面机制,依然是神经科学研究的巨大谜团。我们能让一个人睡着、醒来,但对于“睡着”这个状态的本质,了解得并不够透彻。

2. 量子纠缠:

这个就更玄乎了。量子纠缠是量子力学中最令人费解的现象之一。简单来说,就是两个或多个粒子在相互作用后,无论它们之间相距多远,它们的状态都保持着一种奇特的关联。当你测量其中一个粒子的状态时,另一个粒子的状态会瞬间确定下来,仿佛它们之间存在着某种“超光速”的通信。

爱因斯坦曾称之为“幽灵般的超距作用”,因为它似乎违背了相对论中信息传播速度不能超过光速的原则。我们现在已经能够利用量子纠缠来开发量子计算、量子通信等前沿技术。量子计算机能够执行某些经典计算机无法想象的复杂计算,量子通信则能实现绝对安全的加密。

但是,为什么会发生量子纠缠?这种“瞬间”的关联到底是通过什么机制实现的? 这是一个巨大的问号。我们能精确地预测和利用它带来的结果,但对于其内在的运作原理,科学家们还在努力用各种模型和理论去解释,比如多世界诠释、退相干理论等等,但至今没有一个普适的、被所有人完全接受的终极答案。这就像我们发明了一台神奇的机器,知道它怎么运作能干什么,但它内部的齿轮是怎么咬合的,我们还看不清楚。

3. 一些非常规的生物现象(例如某些安慰剂效应的深层原因):

我们都知道“安慰剂效应”,就是病人因为相信某种药物或治疗有效,即使它没有任何实际药理作用,也能出现症状缓解。这通常被归结为心理因素,比如期望、信念、条件反射等。

但是,有时安慰剂效应的强度和具体表现,会超出单纯的心理作用所能解释的范围。比如,有研究表明,在某些情况下,安慰剂不仅能缓解疼痛,甚至还能引起客观的生理变化,比如释放内源性阿片类物质(身体自身的止痛物质),或者改变免疫系统的某些指标。

为什么大脑的信念系统能直接、具体地干预这些生理过程? 这种心理与生理之间的“连接”是如何建立和调控的?我们能观察到结果,知道“想”能让身体发生某些改变,但这个“想”是怎么具体转化为细胞层面的指令的,依然是一个充满未知的领域。这就像我们知道“意志力”可以帮助人克服困难,但具体是什么细胞信号、什么生化反应在驱动这一切,我们还不完全清楚。

为什么这些现象仍然是未解之谜?

之所以会出现这些我们能应用但原理不明的技术或现象,有几个原因:

复杂性: 比如人体、大脑,是宇宙中最复杂的系统之一。我们很难在一个简单、孤立的环境中研究它们。成千上万个分子、细胞、信号通路相互作用,形成了一个巨大的网络,我们看到的只是其中一部分。
技术限制: 有时候,我们缺乏足够精密的工具来直接观察和测量那些微观、快速或难以触及的过程。随着技术的发展,我们可能会逐渐揭开这些面纱。
概念上的鸿沟: 有些现象可能需要全新的物理学或生物学框架来解释,我们目前的认知模型可能还不足以完全理解它们。这需要的是思维方式上的突破,而不仅仅是技术的进步。
“好用就行”的工程思维: 在很多工程领域,我们更关注的是能否实现某个功能,能否解决某个问题。只要它能稳定、可靠地工作,有时候我们并不需要纠结于最底层的原理是什么。例如,早期的电子管设备,我们知道怎么用,怎么去调整,但很多人可能也说不清电子在真空中是怎么流动的。

这些未解之谜,恰恰是科学和技术最迷人的地方。它们驱动着我们不断去探索、去实验、去思考,去挑战我们现有的认知边界。我们今天所应用的许多技术,都建立在前人对一些尚不完全理解的现象的观察和利用之上。未来,随着我们对这些“已知但未知原理”的深入了解,必将涌现出更多令人惊叹的技术和应用。这就像我们学会了用火,知道它能煮食、取暖,但要理解燃烧的化学过程,又是另一回事了。这种既知道结果,又在探索原因的过程,正是人类智慧的体现。

网友意见

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世界上大部分的工程或是其他方面的技术都是一步步从零走向成熟的,那么存不存在某项技术或应用是人类不知其原理但就是能利用他的,具体例子有哪些?

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