第一原理2.0：对我影响最大的一个思维方式
我经常喜欢向牛人请教一些问题。
其中一个问题是「迄今为止，对你影响最大的思维方式有哪些」。
如果你拿这个问题来问我，我会毫不犹豫地告诉你：“迄今为止，对我影响最大的一个思维方式是「第一原理思维」。”
什么是第一原理
第一原理，有的人又叫它「第一性原理」。
可能很多人之前没有接触过这个概念，或者只是听说「它来自哲学和科学」。
所以对「第一原理」有种畏惧感和排斥感——听起来那么神秘，有没有人能够讲清楚它到底是什么？我们普通人真的能够掌握这种思维方式吗？
其实叫什么并不重要，如果你觉得「第一原理」听起来难以理解，你可以把它叫做「一」或者「一思维」。
早在亚里士多德之前，西方就有很多哲学家在用这种思维方式思考问题，比如赫拉克利特、巴门尼德等等哲学家，他们将其称之为「一」。
一切产生于一，而一产生于一切。——罗素《西方哲学史》
唯一真实的存在就是“一”，一是无限的、不可分的。——罗素《西方哲学史》
很多哲学家开始探究物质的起源、宇宙的起源。比如，泰勒斯认为万物是由“水”构成的；阿那克西美尼认为万物是由“气”构成的；赫拉克利特认为万物是由“火”构成的；恩培多克勒认为万物是由“土、气、火、水”构成的。
这种「探究物质的组成、物质的起源、宇宙的本质、宇宙的起源，认为万物由水、火、气、土所组成」的思维方式，实际上就是一种第一原理的思维方式。
在东方，这种思维方式也在同步进行着。
老子也认为，一切产生于一，他《道德经》中提到「道生一，一生二，二生三，三生万物」。
除此之外，中国古代的先贤们还有人把物质的起源归结为“阴阳”，这种思维在《易经》里面得到了深度的体现；另外，中国古代还有“金木水火土”之说，他们认为物质由金木水火土五种元素所组成。
这些都是“第一原理”的思维方式。
只不过之前没有人对这种思维方式进行总结，后来古希腊哲学家亚里士多德把这种思维方式总结出来了，他将其称之为「first principle」，翻译成中文就是「第一原理」。
这就是第一原理的由来。
它其实不复杂，所谓第一原理，就是探索事物的起源；所谓第一原理思维，就是不断探索事物起源的一种思维方式。
但是亚里士多德为了保证这种起源、这种第一原理的科学性，给它加上了一些限制性条件，他认为只有满足了这些条件，才称得上是真正的第一原理。
每个系统中都存在一个最基本的命题，它不能被违背或删除，也不能被违反。——亚里士多德
简单翻译一下，大概意思就是说，只有那些“最基本的”、“不证自明的”知识，才能称之为第一原理。
怎么理解“最基本、不证自明”呢？下面我们通过一个例子来理解。
这个例子就是欧几里得的五大公理和五大公设，它是史上最经典的第一原理。欧几里得仅仅凭借这十个第一原理，就推理出了整个几何学所需要的知识。
五大公理： ①等量间彼此相等。
②等量加等量，和相等。
③等量减等量，差相等。
④能完全重合的东西是全等的。
⑤整体大于部分。
五大公设：
①过两点能作且只能作一直线。
②任意线段能无限延伸成一条直线。
③以任一点为圆心，任意长为半径，可作一圆。
④所有直角都全等。
⑤若两条直线都与第三条直线相交，若在直线同侧的两个内角之和小于180°，则这两条直线经无限延长后在这一侧一定相交。
通过这个例子，我们可以就深度地感受到什么是亚里士多德所说的第一原理。
①是最基本的
这个怎么理解呢？你可以理解为「不可从其他已有的定理演绎推导得到」，它就是起点。
我们经常会有一种思维惯性——追问事物的起因。我们认为任何事物，一定都有一个东西在它前面，即使是元起点，我们也认为它之前还有起点。
但是第一原理就是那个终极起点，没有什么在它前面了。
- 比如「过两点能作且只能作一条直线」，这就是一种起点，它再也不可能由其他东西推理得到了。
- 比如「等量间彼此相等」，这就是一种起点，它再也不可能由其他东西推理得到了。
- 比如「在同一水平线上，只有以强胜弱这一种结局」，这就是一种起点，它再也不可能由其他东西推理得到了。
②是不证自明的
这个怎么理解呢？
第一原理不仅是终极起点，而且它还是对的，不仅是对的，甚至有时候我们都无法证明它是对的，仅仅只能通过直觉感知它。
比如「过两点能作且只能作一条直线」，我们虽然直觉性地知道它就是对的。但是我们无法通过任何逻辑手段来证明它是的，反正它就是对的。
比如「等量间彼此相等」，我们虽然直觉性地知道它就是对的。但是我们无法通过任何逻辑手段来证明它是的，反正它就是对的。
比如「在同一水平线上，只有以强胜弱这一种结局」，我们虽然直觉性地知道它就是对的。但是我们无法通过任何逻辑手段来证明它是的，反正它就是对的。
为什么无法证明呢？因为它就是起点了，在它之前没有东西了。
因此我们仅能通过我们的直觉进行感知，这种直觉是宇宙赋予我们的礼物，它是所有知识的根基——我们所有的知识，都建立在这些不证自明的直觉基础之上。
这点似乎李善友教授在他的《理念世界》里也有提到，他认为在逻辑之上还有一种东西，这种东西只能通过感知获得。
从第一原理这个角度来看，我认为李善友教授的洞察可能是对的。
进而我洞察「第一原理可能也是理念世界层面的知识，它是一种真正的、绝对的真理」。
说回第一原理的本质，从哲学意义上说，第一原理需要满足这几个特征：
①它必须是终极起点
②它必须不证自明的
只要满足这两个条件，我们就可以称之为第一原理。
不过值得注意的是，这种第一原理极其难找，所以有时候，要求不能太高，只要某个知识是某个领域的起点，我们都要重视它。
另外如果我们随着历史的河流而下，会发现第一原理还有一种全新的解释，也就是物理学角度的解释。
物理学对第一原理有广义和狭义的解释，我都把它归纳为一种思维，也就是埃隆·马斯克所说的「从头算」。
什么叫做从头算？
我们都知道，物质都是由分子组成的，分子又是由原子组成的，原子又是由原子核和电子组成。
所以，如果我们能根据原子核和电子的相互作用原理，去计算分子结构和分子能量，就能倒推出物质的各种性质。（这在物理上叫做量子力学计算）
这很恐怖。
也就是说，如果我们知道一个人他所有的量子层面的运动轨迹，我们就知道这个人下一秒要做什么；如果我们知道这个地球所有量子层面的运动轨迹，那么我们就能推测地球上所有事物下一秒要发生的事。
这就是人们所说的决定论。
不过对于世界是否是被决定的，人是否有自由意志，这个话题一直以来都争论不休，目前还没有盖棺定论。
但我曾经听过一个精彩的回答：
一切都是被决定的，因为所有的事情都有个原因，都是被原因决定的。但是这也没什么，当你跟别人说‘一切都是被决定的’，很多人也能接受。但是接着呢就有一个大问题了，那就是人所谓的自由其实都是幻想，你觉得是你在做决定，实际上你的决定早已被决定了。——中国当代哲学家陈嘉映
但这跟宿命论不同，你仍可以参与进去，而且你的参与可以改变那个进程，只不过你的那个参与本身其实已经被决定了。——中国当代哲学家陈嘉映
所以，不是应该什么都不做，就做一个咸鱼，无所事事，一辈子就这样糊涂的活着。
你的参与会改变这个进程，你的努力是可以改变你的人生的，不过你的这个参与本身是被决定的。
▲来自《十三邀》
回到第一原理，你会发现，只要你从头算，世界上所有事情都可以在此基础上推演出来。
《道德经》里有句话叫「道生一，一生二，二生三，三生万物」， 说的就是这个第一原理思维，你只要找到那个道，那个起点，你就可以推演整个世界的所有规律。
这也正是爱因斯坦晚年想做的事——他就是想找到这样一个第一原理，即大一统，来解释整个宇宙的所有规律。
只是很可惜，这样的第一原理只能靠一代人不断的站在巨人的肩膀上前行，才能慢慢接近，光靠一个人的力量是远远不够的。
想起之前朋友问过我一个问题：“为什么我们需要学习？”
我想如果一定要有一个理由，那就是我们需要有这样一个伟大的理想「每一代人不断的站在巨人的肩膀上，去推动人类文明的前进」。
OK，现在我们可以总结一下什么是第一原理了。
- 从哲学上解释：第一原理是那些基础的、不证自明的定律。
- 从物理学上解释：第一原理是一种从头算的思维。
关于第一原理的几个具体案例
如果你还是没有完全搞懂什么是第一性原理，我举几个例子你就懂了。
一、欧几里得
在西方有一本仅次于《圣经》，而且流传最广的书，这本书曾影响了伽利略、笛卡尔、牛顿等诸多大神，它就是欧几里得的《几何原本》。
它仅仅从五条公理和五条公设出发，就推导出了一个严密的逻辑体系——几何学。
今天我们中学课本里学的几何学知识，基本上全是那五条公理和五条公设推出来的东西。
想起小的时候，我们为了背诵这些公理和公设，被虐得死去活来。
现在回过头来看，它居然如此伟大，怪自己当时太无知。如果早点懂这种第一原理思维，我们学习起来会不会轻松一点呢？
二、埃隆·马斯克
把第一原理发挥到极致的是我的一位偶像埃隆·马斯克，第一原理也是被他带火的。
在特斯拉早期的时候，他们遇到了一个巨大的难题——电池太贵，当时储能电池的价格是每千瓦时600美元。
马斯克不信邪，运用第一原理，从头算，分析电池的组成，发现电池的组成不过是碳、镍、铝和一些聚合物，如果自己从伦敦金属交易所购买这些原材料然后组合成电池，需要多少钱呢？
一算发现，居然每千瓦时只要80美元就可以，这个价格比市场价低了8倍左右。
后来马斯克造火箭的时候也如法炮制，原本造一枚火箭需要上亿元，但是马斯克从头算，硬是把发射一枚火箭的价格压低了75%。
后来马斯克接受记者采访的时候，分享了这个秘密，从此第一原理开始在全世界各地大火。
运用第一性原理，而不是比较思维去思考问题，是非常重要的。我们在生活中总是倾向于比较，对别人已经做过或者正在做的事情我们也都去做，这样发展的结果只能产生细小的迭代发展。——马斯克
第一性原理的思想方式是用物理学的角度看待世界，也就是说一层层拨开事物表象，看到里面的本质，再从本质一层层往上走。——马斯克
三、刘慈欣
我最叹服的还是刘慈欣，在《三体》第二部中，刘慈欣通过第一原理，推出整个三体最精彩的理论——黑暗森林法则。
我们来看看一下，如此令人心碎又心醉的理论，刘慈欣是怎么推导出来的。
首先，刘慈欣从物理学的能量守恒定理得出宇宙的总物质不变，然后加上一个不证自明的事实“生存是文明的第一需要”，推出了宇宙第一公理：
生存是文明的第一需要，文明不断增长和扩张，但宇宙中的物质总量保持不变。——刘慈欣
从头算，从物理学守恒定律开始，也就是说整个宇宙也跟地球一样，都存在着资源的竞争。
但这还不足以推出黑暗森林法则，因为我们人类毕竟也没有完全互相残杀，国与国之间还是存在着合作的行为，甚至我们还会去帮助非洲那些落后的国家。
但是刘慈欣敏锐的察觉到了宇宙与地球的差异，地球上的各个国家存在着经济和文化的渗透，存在着语言的交流和沟通。
但是宇宙中的文明不一样，彼此之间相隔太过遥远，不存在经济和文化的渗透，不存在语言的交流，所以根本不可能存在合作。
这又基于两个第一原理：猜疑链和技术爆炸。
如果你看了三体你就会知道，文明的发展不是线性的，而是爆炸式的。
我们从非洲到农业社会用了200万年，从农业社会到工业社会用了8000多年，从第一次工业革命到第二次工业革命只用了100年，这个发展完全是呈指数爆炸的，不出意外，我们今后科技的发展速度将会越来越快。
所以三体人感到很恐惧，才派质子来锁死地球的基础物理。
但这还不够，发展得快也依然存在合作的可能啊，是什么压死了宇宙文明之间互相合作的最后一根稻草呢？
猜疑链！
两个个体在没交流前对对方猜疑：你猜疑我是怎么想的，我猜疑你是怎么想的，就算你知道我是怎么想的，我也知道你是怎么想的，但你还会猜疑我是怎么想你的，我也会猜疑你是怎么想我的……这样的猜疑在没有进行交流前会一直循环下去，永无止境。
所以你永远不知道对方是怎么想的，你永远不知道对方是不是真的愿意跟你合作。
所以，如果你要生存，你就必须遵循黑暗森林法则：
宇宙就是一座黑暗森林，每个文明都是带枪的猎人，像幽灵般潜行于林间，轻轻拨开挡路的树枝，竭力不让脚步发出一点儿声音，连呼吸都小心翼翼……他必须小心，因为林中到处都有与他一样潜行的猎人。如果他发现了别的生命，不管是不是猎人，不管是天使还是魔鬼，不管是娇嫩的婴儿还是步履蹒跚的老人，也不管是天仙般的少女还是天神般的男孩，能做的只有一件事：开枪消灭之。——刘慈欣
如果大家去看《三体》第二部，在序章就能看到刘慈欣描述第一原理思维：
就像欧氏几何一样，先设定几条简单的不证自明的公理，再在这些公理的基础上推导出整个理论体系。——刘慈欣
如何才能找到第一原理
第一原理要求从头算，或者不证自明。这其实很难，对于普通人来说根本无法一下子就找到这样的第一原理。
这点大家在做模型树的时候就会有感觉，大多数思维模型都是偏向于经验层面或者方法论层面的，很少涉及哲学、数学、物理学、生物学这些学科。
那我们应该怎么做呢？
一、不断追问为什么
这两年带给我最大成长的是一个思考习惯——不断去追问为什么，寻找事物的本质。
这是一个折中的办法，虽然「为什么」追问出来的思维模型很难满足不证自明，不是第一原理，但是它会一步步接近第一原理。
但是，我觉得最重要的，不是第一原理这个理论，而是这种思维方式——不断把思维模型推向源头，推向更本质的思维模型。
比如上次的费曼学习法，我们从一个现象——教可以促进自身的学习，开始追问为什么，然后得出教的本质是解释，然后再追问，得出解释的本质是直面盲区，查漏补缺。
这是我最常用的办法。
二、巨人思维
第二种就是直接站在巨人的肩膀上，学习巨人已经得出的第一原理。
所以你现在知道为什么要读哲学、数学、物理学、生物学、经济学、心理学这些学科了吗？
你可能觉得这些学科跟你现在的工作领域毫无关联，但是如果你不读这些领域的书，仅靠自己的领悟，是根本不可能掌握到真正的第一原理的。
你看待事物的永远会流于表面，做事情永远只知道如何做而不知道其原因，你永远不可能成为像刘慈欣、马斯克这样的人。
三、从头算思维
从头算思维是我最喜欢的方式，我喜欢从物理学、基因、激素、神经元等层面去思考生活中的大部分现象。
比如《刻意练习》这本书在解释刻意练习的本质时，就用了从头算的思想：
科学家们发现了一种叫做髓磷脂的东西，只要不断刺激这部分髓磷脂，这部分髓磷脂上的神经元就会因此改变，大脑就会开始重新布线。——《刻意练习》
比如我看群里有小伙伴很喜欢用最小阻力原则去解释一些事情，这也是从头算思维。
比如我在创造模型树学习法时，也是用了从头算的思想，从认知心理学、进化心理学、脑神经科学等层面去思考学习的本质。
总之，在了解事物的运行规律的时候，我们不能全依靠经验和直觉判断，经验会欺骗你，直觉也会欺骗你。
只有从头算，基于一个不证自明的第一原理开始，才能得到一个绝对正确的理论。
OK，以上是关于第一原理的全部内容，最后提醒一下：
我认为最重要的，不是去纠结什么是第一原理，而是从第一原理中获得启发，养成一种第一原理的思维方式。
这个思维方式就是「不断去思考事物的本质，把一个复杂的事物不断简化，去找到这些复杂事物背后的根」。
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