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閱讀：28發(fā)布時間：2024-1-31
紫光集團(tuán)董事長李濱先生，作為融信產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟理事長每年都會為聯(lián)盟成員發(fā)布一封新年信，與各聯(lián)盟伙伴分享新一年的思考與感悟。今年，李濱先生圍繞“對稱性原理"進(jìn)行了2024年的新年分享，并向大家?guī)硇乱荒甑拿篮米８！?/span> 原文如下：
社會生活中高低起伏循環(huán)往復(fù)的態(tài)勢常常體現(xiàn)出一種對稱性，今天和大家談?wù)勱P(guān)于對稱性的一些思考。
如果我們觀察自然界，會發(fā)現(xiàn)許多事物是兩邊對稱的，比如鳥的翅膀，動物的四肢，人的雙手等等，許多人造的物體如樓宇、汽車、球場等也絕大部分都體現(xiàn)出對稱的特點。一般人把對稱性定義為物體的兩邊形狀等同，就像蝴蝶或人臉，但這僅僅是對稱性的眾多分類中的一個簡單示例。對稱性實質(zhì)上是一種不變性原理，即在做出特定改變之后，某些事物的特征不會發(fā)生變化。比如一個書包從家?guī)У綄W(xué)校，其物理性質(zhì)如質(zhì)量、顏色、大小都不發(fā)生變化，即不隨空間移動而改變，這就是空間對稱。如果時間改變?nèi)缃裉斓矫魈炱湮锢硇再|(zhì)沒有變化，稱為時間對稱。同樣轉(zhuǎn)動它，其性質(zhì)也不變，叫做旋轉(zhuǎn)對稱。
對稱性都是有特定條件的，條件發(fā)生變化，對稱性可能就不再適用。平移對稱性即無論你所處位置在哪里，物理法則都一樣。旋轉(zhuǎn)對稱性則說明觀察物體的角度不會影響觀察結(jié)果。正方形對稱只能經(jīng)受1/4旋轉(zhuǎn)，任何其他角度旋轉(zhuǎn)后其圖案就不再重疊即破壞了對稱性。圓的對稱可以經(jīng)受任何旋轉(zhuǎn)，即無論在平面上旋轉(zhuǎn)多少度圖案都一樣。所以圓形的對稱是連續(xù)對稱，而正方形的對稱是離散對稱。對于球體則可以經(jīng)受立體旋轉(zhuǎn)，一切旋轉(zhuǎn)組成的群，就是球的不變（對稱）群。
如果變化是對稱的則改變發(fā)生前后事物都是一樣的，如果事物在條件變化后不一樣就稱為對稱性破缺，自然法則用數(shù)學(xué)方程表達(dá)之后，如果方程本身具有對稱性，而方程的解不具有對稱性，則此解所代表的物理現(xiàn)象也不遵循這些對稱性，這就是對稱性破缺的數(shù)學(xué)表達(dá)。來看看對稱性破缺的例子，比如牛頓運(yùn)動定律，在靜止的觀察系中，無論在什么時間或地點或改變方向去觀察，都是適用的，其數(shù)學(xué)方程式都不會發(fā)生變化，表現(xiàn)為守恒定律。但對于運(yùn)動的觀察者來說其測得的時間和距離會發(fā)生變化，運(yùn)動導(dǎo)致長度縮短，時間變慢。這時候牛頓運(yùn)動定律不再適用，即牛頓力學(xué)的對稱性在有一定運(yùn)動速度的觀察系中產(chǎn)生破缺。這時無論你的運(yùn)動速度如何變化，光速不變，這是狹義相對論的規(guī)則，也就是新條件下的對稱性。還有一種對稱性稱為鏡像對稱，就像在鏡子中觀察事物，會發(fā)現(xiàn)自然法則沒有變化。宇稱對稱即指所有事物在發(fā)生鏡面反轉(zhuǎn)時是對稱的。自然界中的電磁力與強(qiáng)核力遵守宇稱對稱性，但弱核力則不遵守。弱核力打破了宇稱對稱性，對于不同手征性的粒子有不同表現(xiàn)，就像圓的邊緣有一個缺口，這樣我們就會知道它是否被轉(zhuǎn)動了。所以人們不應(yīng)為表面的缺陷或問題感到遺憾擔(dān)憂，生活中許多不的事物都有其重要意義。
手征性表現(xiàn)為物體與其鏡像是不同的物體。例如DNA分子，它的雙螺旋扭曲總是朝向一個方向。無質(zhì)量粒子的自旋方向與其運(yùn)動方向相反時才會受到弱核力影響，而當(dāng)二者相同時從弱力角度來看它是隱形的。在確認(rèn)弱力這個特性之前，物理學(xué)曾將宇宙設(shè)想為鏡面對稱的，即物理中的力是不分左右的，但弱力會區(qū)分左右，造成對稱性破缺。這起到非常重要的作用，比如太陽能夠發(fā)光發(fā)熱，還有粒子的衰變都是弱力的影響。弱力違反宇宙對稱性的左右對稱，同時打破了電荷共軛對稱，使世界可以感受到物質(zhì)與反物質(zhì)的區(qū)分。宇宙由于其對稱性自發(fā)破缺，分化出了性質(zhì)各異的基本粒子，這些基本粒子構(gòu)成了宇宙萬物。
科學(xué)用來統(tǒng)一世界的方法，都是對稱性方法。就是在異質(zhì)性中發(fā)現(xiàn)同質(zhì)性，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)事物發(fā)展的規(guī)律。而當(dāng)環(huán)境或邊界條件發(fā)生變化時，原有的對稱性不再適用，就會出現(xiàn)對稱性破缺，這時候我們就需要通過改變發(fā)現(xiàn)新的不變性，即找到適用新條件的對稱性，人類就是這樣在不斷發(fā)現(xiàn)新規(guī)律的過程中進(jìn)步的。
除了自然科學(xué)意義上的對稱性，這個概念還可以引申到人文領(lǐng)域，比如詩歌中的句子長短對稱押韻，音樂中的音調(diào)高低節(jié)奏韻律，繪畫中的色彩明暗比例視角等等，生活中許多美好的東西都是有其內(nèi)在對稱性和不同的外在表現(xiàn)形式的，這就是對稱性之美。那么，為什么這么多事物都具有對稱性，這是一種偶然現(xiàn)象還是事物發(fā)展的必然呢？
讓我們從物理、數(shù)學(xué)、生物等自然科學(xué)延伸到人類的經(jīng)濟(jì)活動和企業(yè)經(jīng)營等角度來嘗試?yán)斫鈱ΨQ性的含義。自然界每個連續(xù)的對稱變換，都有一個守恒量與之對應(yīng)稱為連續(xù)對稱性。每一種對稱都對應(yīng)一個守恒定律：空間對稱對應(yīng)動量守恒定律，時間對稱對應(yīng)能量守恒定律，轉(zhuǎn)動對稱對應(yīng)角動量守恒定律，無論觀察者速度如何，光速保持不變，稱為洛倫茲不變性，電磁場的整體規(guī)范對稱性產(chǎn)生的定律就是電荷守恒定律。對稱性不是巧合，你總能在任何事物中發(fā)現(xiàn)不同類型的對稱性，既有局域?qū)ΨQ與全局對稱，又有連續(xù)對稱與離散對稱。
前面提到的圖形和數(shù)字對稱就是數(shù)學(xué)對稱性的例子。物理對稱性體現(xiàn)在移動、旋轉(zhuǎn)、時間、宇稱對稱性中構(gòu)成了萬有引力定律、相對論和量子力學(xué)的理論基礎(chǔ)。半導(dǎo)體晶體結(jié)構(gòu)的對稱性對于材料的光電性質(zhì)具有決定性影響?；瘜W(xué)上則體現(xiàn)為分子結(jié)構(gòu)的對稱性。而生物對稱性表現(xiàn)為絕大多數(shù)生物的身體都是左右鏡像對稱的，還有少數(shù)生物如海星和?？禽椛鋵ΨQ的。自然界中對稱的生物體運(yùn)動更加協(xié)調(diào)，更有利于覓食、擇偶和生存。對稱性在語言上也有許多體現(xiàn)，比如句子結(jié)構(gòu)的對稱性、文字中的同義詞反義詞、不同語種之間同一含義的互相翻譯等等。古代文化中周易則講究陰陽的對稱性。
經(jīng)濟(jì)對稱性的表現(xiàn)之一是經(jīng)濟(jì)波動的對稱性即經(jīng)濟(jì)繁榮期上升幅度較大的經(jīng)濟(jì)體在衰退時下降幅度也較大。而市場信息的不不對稱即對稱性出現(xiàn)破缺時，往往會破壞市場規(guī)律，影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展。市場經(jīng)濟(jì)這個看不見的手就是通過對稱性原理在起到調(diào)節(jié)作用。經(jīng)濟(jì)的新常態(tài)就是找準(zhǔn)經(jīng)濟(jì)增長點，實現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)對稱態(tài)基礎(chǔ)上的可持續(xù)發(fā)展，而一旦經(jīng)濟(jì)不能持續(xù)發(fā)展，就是由于新變化破壞了對稱性，需要尋找新規(guī)律以達(dá)到持續(xù)發(fā)展的目的，這樣就形成了經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)上新的對稱態(tài)。于是我們看到，只有新經(jīng)濟(jì)增長點才能優(yōu)化舊產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)化解過剩產(chǎn)能實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級和經(jīng)濟(jì)增長。所以創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)、科技進(jìn)步、管理改進(jìn)才會持續(xù)提高效率并推動長期有效的經(jīng)濟(jì)增長。
企業(yè)的經(jīng)營中，善于發(fā)現(xiàn)規(guī)律并且按照市場規(guī)律做事的企業(yè)就會迅速發(fā)展，但規(guī)律不是一成不變的，你所處的行業(yè)，制造的產(chǎn)品，服務(wù)的客戶，采用的技術(shù)以及我們所處的時代，不在發(fā)生深刻的變遷。原來的規(guī)律在某些變化下還是適用的，但面對有些條件變化就不再適用了。這就需要發(fā)現(xiàn)新的對稱性，并相應(yīng)的調(diào)整策略以適應(yīng)這些變化，否則就會碰壁，遇到經(jīng)營困難甚至難以為繼。企業(yè)的發(fā)展就是不斷發(fā)現(xiàn)并實踐對稱性原理的過程，每次新對稱性的發(fā)現(xiàn)和實施都是企業(yè)進(jìn)步的階梯。比如一家跨國企業(yè)的發(fā)展就經(jīng)歷了三次轉(zhuǎn)身，先是在20世紀(jì)中期從做地質(zhì)勘探轉(zhuǎn)而生產(chǎn)電子設(shè)備，之后又進(jìn)入半導(dǎo)體領(lǐng)域生產(chǎn)晶體管，下一次是從微處理器MCU轉(zhuǎn)而專注信號處理器與模擬IC，21世紀(jì)開始，又從聚焦手機(jī)處理器轉(zhuǎn)身進(jìn)入汽車和工業(yè)電子領(lǐng)域。每一次轉(zhuǎn)型或是由于市場的變化，或是時代遷移，又或是由競爭所致的格局變化，導(dǎo)致原來的做法不再有效，需要發(fā)現(xiàn)新對稱性，在新規(guī)律下運(yùn)行企業(yè)才能取得成功。
人類社會進(jìn)步的過程就是不斷發(fā)現(xiàn)對稱性并加以利用的過程。如果對稱性破缺，說明原來的規(guī)律不再適用了，就需要針對新條件研究發(fā)現(xiàn)新對稱性，即用涵蓋范圍更廣的定律定義事物的發(fā)展規(guī)律，這樣科學(xué)研究就進(jìn)步了，一個例子就是從我們?nèi)粘８惺艿降呐ｎD定律到宏觀宇宙尺度的相對論再到微觀世界量子力學(xué)的發(fā)展。這也是當(dāng)今人工智能發(fā)展的原理，相較于傳統(tǒng)計算機(jī)的固定程序模式，人工智能具有快速學(xué)習(xí)、試錯、反復(fù)迭代的能力，使其持續(xù)加速發(fā)展，在部分領(lǐng)域進(jìn)步速度大大于其他模式，也是對稱性原理的一個應(yīng)用。
由于所有進(jìn)步和發(fā)展都可以歸結(jié)為發(fā)現(xiàn)和利用對稱性，對稱性可以指導(dǎo)我們的生活工作。格物致知就是尋找對稱性的一種觀點，探究變化中的不變性，追尋不確定中的確定性，形成正確的方，使我們的能力不斷提高。 古人說的天有常道，地有常數(shù)，就是講的這種對稱性中蘊(yùn)含的守恒定律，“學(xué)不可以已"，則是說明對稱性是在進(jìn)化的。一直按照慣性思維去做事，一旦遇到環(huán)境變化就會犯錯，研究和改進(jìn)錯誤就是發(fā)現(xiàn)新對稱性的過程。所以認(rèn)識到某件事錯了，對于人類的進(jìn)步有非常重要的意義。當(dāng)你犯錯時，要勇于承認(rèn)自己錯了，甚至為此而自豪，就會取得更大的成功。人們進(jìn)步的方式不是不犯錯誤，而是隨時發(fā)現(xiàn)錯誤之后快速改正的習(xí)慣，掌握并運(yùn)用不同的對稱性成為人生進(jìn)階的鑰匙。
總之，對稱性不是簡單的等同而是代表不變性和守恒定律，也就是事物發(fā)展的一般規(guī)律，我們事業(yè)、學(xué)習(xí)、感情與人際關(guān)系、經(jīng)濟(jì)與社會發(fā)展要進(jìn)步都離不開尋找和利用對稱性原理。而對稱性又不是一成不變的，它是隨著環(huán)境改變和社會發(fā)展不斷變化的。誰能夠更好地理解并運(yùn)用這個原理，誰就能更好地適應(yīng)環(huán)境，在競爭中脫穎而出。
另一方面，對稱性不是顯而易見的，只有深刻的日常體會、長期的艱深思考和不懈的探索精神相結(jié)合才會發(fā)現(xiàn)它，而且新發(fā)現(xiàn)常常會為周圍人所不解或嘲笑，所以許多成功的科學(xué)家和企業(yè)家提出一些新的見解時，經(jīng)常因為不被人理解而阻力重重。即所謂下士聞道，大笑之，不笑不足以為道。這就更需要我們擁有堅強(qiáng)的意志品質(zhì)和戰(zhàn)略定力，完成我們的偉大事業(yè)。
古人云：君子之于天下也，無適也，無莫也，義之與比。是說天下之事，不能主觀地認(rèn)為一定應(yīng)該怎樣或不怎樣做，而應(yīng)依從于事理，這個事理就是對稱性原理。每個人、每個企業(yè)、每個國家的發(fā)展都離不開對稱性原理，只有不停地學(xué)習(xí)、糾錯、改進(jìn)才會持續(xù)進(jìn)步，只要不斷地研究、發(fā)明、創(chuàng)新就會躍升境界，我們在正確的道路上不斷前進(jìn)！
祝各位新年快樂，發(fā)展停歇，未來可期！
李濱
二零二四年 一月
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