第一性原理,指的是某些硬性规定或者由此推演得出的结论。也可以理解为指根据一些最基本的物理学理论,从头开始推导,进而形成一个完整的物理学体系。广义上来说,它也可以理解为每个领域或每个系统都存在一个本质上正确,无需证明的最底层的真理,也是演绎法的体现。
第一性原理发源于哲学,由亚里士多德提出。经历两千多年的发展,第一性原理已经逐渐推广到物理、数学、化学、法学、经济学等诸多学科,在大多数领域中都有着作用。第一性原理主张用物理学的思维看待世界、分析问题,透过现象看本质,意在让人们在探索知识的过程中追寻事物的本源。
在现实生活中,第一性原理更倾向指打破知识的藩篱,回归到事物本源去思考基础性的问题,在不参照经验或其它的情况下,从物质和世界的最本源出发思考事物。
通常人类对事物的认知有两种逻辑形式,第一种叫作归纳法,是对感性经验的归纳,第二种叫作演绎法,演绎法是对理性思维的演绎。例如,马蒂亚斯·雅各布·施莱登观察了部分植物细胞,发现它们都具有细胞核,于是得出“所有的植物细胞都具有细胞核”的结论,这就运用了归纳法(属于不完全归纳法)。而格雷戈尔·孟德尔通过豌豆杂交实验,提出了假说,从假说出发进行推理,得到了孟德尔第一定律(分离定律)和孟德尔第二定律(自由组合定律),并利用测交实验进行验证,就利用了演绎法(假说演绎法)。演绎法是基于理性进行推论的最主要的逻辑形式——从事实或假说出发进行推理,得到结论。第一性原理就是演绎法的体现。
公元前4世纪,亚里士多德在哲学著作《形而上学》中提出了第一性原理——每个系统中存在一个最基本的命题,它不能被违背或删除。也就是说,每个领域或每个系统中都存在一个本质上正确,无需证明的最底层的真理。以欧几里得几何为例。五条公设和五条公理是欧几里得几何的第一性原理,是欧几里得几何的基石。之后所有的定理和推论都是在其基础之上通过逻辑推理得出的。与之相对的便是“经验参数”,通过大量实例得到的结论。例如化学上的“相似相溶”原理。经历两千多年的发展,第一性原理已经有了更广泛的含义。19世纪,马克思主义哲学诞生,其中的“透过现象看本质”与第一性原理有相似之处。“本质”可以简单地理解为第一性原理。但该原理相比马克思主义哲学,有比较重的系统学思维。20世纪中后期,随着量子力学、电子信息的发展,计算材料学诞生,第一性原理的应用范围拓宽,在密度泛函理论有着重要作用。在21世纪,第一性原理由于埃隆·马斯克的推崇而被大众所了解,其适用范围得到了进一步的拓宽——思考和行动时,从最基本的原理和常识展开推理。又或是将假设倒至源头,去除噪音,以寻求洞察本质。此外,由于第一性原理重视归纳,可以提升思维质量、优化决策,对刑法学研究具有重要意义;在教育学上,它也有着一定的应用。如今的第一性原理,已经不只是哲学概念,在物理、数学、化学、商学、法学等领域都有着广泛应用。
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