第一性原理——精选推荐

2023年11月21日发(作者：北京现代瑞奕两厢)

第?性原理

罗辑思维讲了个来?物理学和哲学的概念，叫“第?性原理”。罗胖引?了伊隆·马斯克的说法，说我们考虑?个?问题，

不?定?得使?类?的思维，考虑前?的做法，有时候直接从最基本的原理出发，可能会找到全新的办法。罗胖说，现

在硅?的创业圈，特别爱?“第?性原理”这个词。

我理解创业者说“第?性原理”，这个精神就是要抛开成见，拒绝套路，回到最基本的限制条件上去，重新认识和解决问

题。这是?个?常可贵的精神，其实“创业”的最?境界，就是要做前?没做过的事，创造从来没有过的东西。

精神归精神。不过你要说*真的*从第?性原理出发做事，我看那也是不太可能的。今天咱们从物理学?度，说说这个“第

?性原理”到底是什么意思。

1.马斯克的电池应该值多少钱

马斯克说第?性原理，有这么?个思路。他说现在电动车的电池卖的这么贵，可是如果你把电池拆开，它??的材料?

?就是钴、镍、铝、碳和?些聚合物 —— 这些东西都很便宜！那么我们从根本出发 —— 他的说法就是从第?性原理出

发 —— 你这个电池??就是这些材料的排列组合呗？材料都很便宜，我怎么就不能把电池的价格降下来呢？

这并不是?个特别新颖的思路，?且这还是?个错误的思路。

早在两年前就有本书，叫《增长的本质》( Why Information Grows: The Evolution of Order, from Atoms to Economies

），作者是?个物理学家，叫凯萨·伊达尔?(Cesar A. Hidalgo)。这本书就回答了马斯克的问题。

伊达尔?举了个例?。全世界最贵的车叫布加迪威龙，售价超过250万美元。如果你去了解?下这辆车的重量，可以得

出这辆车如果按重量卖，每公?的价格是1300美元 —— 要知道每公??银才1000美元。

?辆车，凭什么卖得?同等重量的?银还贵呢？难道它是???做的吗？

当然不是。事实上，如果这辆车撞毁了，材料还是这些材料，重量?点都没减，但是价格就?落千丈了。

伊达尔?说，车的根本价值，并不是组成它的材料，?是材料的组合?式 —— 是凝结在它?上的*信息*。

?般?业品能?到什么稀缺材料？真正值钱的东西，是信息。

电池?上的信息，就是技术和专利，是?代?智慧的积累。马斯克说电池价格应该参考原材料价格，那我就想问问他，

你家的特斯拉汽车是什么材料做的，多少钱??，能不能论?卖给我？当然不能。

马斯克这个求新求变的精神?常了不起，但是要说“从第?性原理”出发，那就太夸张了。咱们来说说什么叫“第?性原

理”。

2.谁能做?顿做的事?

从物理学上说，所谓第?性原理（first principles），就是最基本的物理定律。

?如说?星的轨道。在?顿之前，像第古和伽利略这些天?学家就已经对?星轨道有?常细致的观测，他们甚?可以借

?如说?星的轨道。在?顿之前，像第古和伽利略这些天?学家就已经对?星轨道有?常细致的观测，他们甚?可以借

助历史的记录，去精确预?某个?星在未来某个特定时间的位置。那么请问，他们是不是*理解*了?星的轨道呢？不

是。他们能描述、能预?，但是他们并不知道?星*为什么*要?这个轨道。

然后?顿出来，他提出?个最基本的万有引?定律，这就是“平?反?有??” ——

你只需要这?个公式，就能精确计算?星轨道的形状和运动周期。如果你问?顿两百年零三个?零五天??时?五秒钟

之后?星在哪?，?顿不需要参考繁杂的历史数据，直接就能给你算出来。

更重要的是，如果你告诉?顿，现在有?颗质量多少多少，速度多少多少的??星即将撞上?星 —— 这是?个?类有

记录历史上从来没发?过的的事件，所以不能?经验推测 —— ?顿还是能从基本定律出发，计算?星被撞之后的轨道

路线。“第?性原理”，就这么厉害。

那你可能还想问问，引?公式*为什么*是这样的？这个问题暂时就没办法了，任何逻辑推理总要有些不问为什么的基本

假设，?顿引?公式就是这么?个起点。当然物理学家也在研究引?的性质，致?于把“为什么”的数量最少化 —— 但是

?前来说，?顿引?公式是个很好的第?性原理。

关键在于，如果你承认?顿引?公式没错，如果你的计算?误，那么你以此出发得出的任何结论，就?定都是对的。这

就是当物理学家说“从第?性原理出发”这句话的时候，他们的意思 —— 意思就是我没有做任何特别的假设，所以我的结

论肯定是对的。

数学就更是这样。从?条公理出发，推导出各种定理，整个的数学?厦都是建?在第?性原理的基础上。这就是为什么

数学是百分之百正确的学科。

可是从第?性原理出发做计算，其实是个特别奢侈的?为 —— 如果问题复杂，你根本就算不了。?如说天?。???

?有?数个?体分?，还要考虑阳光、海洋、森林的影响，根本不可能从?顿?学出发做任何有效的计算。这时候科学

家就不能使?第?性原理。通常有两个解决办法。

第?个办法是把问题简化，做?些基本的假设，假设海洋不重要，森林和?壤不重要，明天天?的变化跟地?的具体地

形没有关系。这些假设就构成了各种“模型”，基于模型的计算结果，就有可能是错误的。

第?个办法是?脆淡化计算，还是像第古和伽利略那个时代的天?学家?样，借助历史的经验 —— 说得好听?点，叫

做“做实验”。?如化学和材料科学，?量的知识是实验积累的结果，不是谁从基本物理定律算出来的。

其实整个社会科学都是基于经验的，根本就没有什么第?性原理。?理学、社会学、政治学，?为什么在这个情况下会

有这样的反应？你只能说根据经验表明，?在?理上有这些基本规律 —— 这些基本规律的可靠性跟引?公式不可同?

?语，没?认为它们是“第?性原理”。

所以，如果从第?性原理出发的计算根本不可能，你要么就得借助模型，要么就得借助经验 —— 换句话说，你必须依

靠“套路”。

模型和经验既然不是从第?性原理出发的，就有可能是错的，就有被改进的余地，将来就有可能被取代。?取代它们

的，往往是更好的……模型和经验。

3.经验的价值

如果*真的*按马斯克说的从第?性原理出发，其实就是要不顾前?智慧的积累，??另起炉灶搞?套 —— 我认为这?分

困难。电?储存的原理、电池?产的流程，这些东西不能说变就变。马斯克说的不?类?思维，只能是相对??，不可

能?点都不?。

当然马斯克的精神是对的，不要被前?经验的束缚，该改?得改?，这完全正确。不过我今天说的道理，并不是为了跟

马斯克咬?嚼字。

我想说的是，到底在什么情况下，我们才应该忽略前?的经验，另起炉灶搞?套新的。绝?多数情况下，恐怕不是前?

太傻了，想不出来更好的电池，?得等着马斯克来重新发明电池。如果现在我们真的能发明出前??法发明的电池，也

许根本原因在于前?*没有条件*去发明这样的电池。

?种情况是你有了新的?具。?如你可以借助新的研发?段，什么??智能?数据3D打印之类，让你对电池有了新的

?种情况是你有了新的?具。?如你可以借助新的研发?段，什么??智能?数据3D打印之类，让你对电池有了新的

理解。??辈没做到，是因为他们没有?动化?具去积累?够的实验数据，也没有这么强的计算能?。你?具强??脆

暴?破解，??辈只能羡慕。