本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
社会科学能像核物理学那样严谨和“硬科学”吗?我在最近的一篇文章中探讨了这个问题,部分是为了回应詹姆斯·欧文·韦瑟罗尔的《华尔街物理学:预测不可预测的简史》。自2005年我开始在史蒂文斯理工学院工作以来,我就认识了吉姆。吉姆刚刚获得了哈佛大学的物理学和哲学学士和硕士学位,并且正在史蒂文斯大学攻读数学和物理学研究生课程。他帮助我建立了史蒂文斯科学写作中心,该中心举办著名科学作家的讲座。
吉姆和我分享了许多相同的痴迷。我们无休止地争论科学的局限性、物理学家是否会找到最终理论、超弦是真实的还是仅仅是带有方程式的科幻小说。吉姆看起来比我的许多本科生都年轻,但他非常聪明,真的让我的大脑得到了锻炼。吉姆最终获得了史蒂文斯大学的数学和物理学博士学位以及加州大学欧文分校的哲学博士学位,他现在在那里教授哲学。
在攻读博士学位期间,吉姆开始为《大众科学》和其他出版物撰写关于物理学的文章。他的作品引起了关注,并与一家大型出版社签订了合同,撰写一本关于物理学和经济学的书。《华尔街物理学》是一部经过深入研究的现代物理学和金融史,对分形、衍生品和其他深奥的主题进行了清晰的解释。它也是一本很棒的读物,充满了引人入胜的角色、戏剧性和发人深省的想法。我最近通过电子邮件向吉姆提出了与他的书相关的问题。以下是我们的交流
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霍根:你研究过弦理论和衍生品。哪个更难理解?
韦瑟罗尔:弦理论。毫无疑问。衍生品可能会变得复杂,但我认为各种合约的工作方式背后没有任何深刻的奥秘。在我看来,衍生品的问题源于我们使用基于假设和简化的模型来定价它们,而且行业内的并非每个人都足够关注这些假设的细节。另一方面,我确实认为与社会科学相关的数学问题与物理学中出现的任何问题一样困难。迪迪埃·索内特是我为我的书采访的物理学家之一,他告诉我他被经济学吸引是因为这些问题比物理学中的问题困难得多!但这些问题实际上与衍生品合约无关。
霍根:说到弦理论,它是否产生了任何可能帮助共同基金经理的想法?
韦瑟罗尔:据我所知没有——尽管文艺复兴科技公司的联合创始人之一吉姆·西蒙斯,他的奖章基金是有史以来最成功的对冲基金,为弦理论做出了非常重要的早期贡献。所以也许奖章基金借鉴了他的一些早期工作,尽管我对此表示怀疑。(西蒙斯对奖章基金的策略不是很坦诚!)尽管如此,我在书中谈到的一个想法,归功于埃里克·温斯坦和皮娅·马莱尼,与高能粒子物理学有关——特别是与杨-米尔斯规范理论有关,这是粒子物理学标准模型的基础。温斯坦和马莱尼,以及一些其他人,如周界研究所的李·斯莫林,探索了杨-米尔斯理论中的“路径依赖性”概念如何用于构建更好的衡量生活成本随时间变化的方式。
霍根:如果物理学可以帮助经济学,那么它也可以帮助其他社会科学吗?例如,社会学和政治学?
韦瑟罗尔:我认为物理学和经济学之间存在许多引人入胜的历史联系。例如,第一位获得诺贝尔经济学奖的美国人保罗·萨缪尔森深受19世纪物理学家约西亚·吉布斯的影响,后者帮助发明了热力学——并将化学转变为严谨的数学理论。在吉布斯的基础上,萨缪尔森使用“均衡”和“熵”等概念来解释经济现象。与此同时,第一位诺贝尔经济学奖获得者简·丁伯根拥有物理学博士学位,并将“模型”一词引入经济学,类似于其在物理学中的用法。但我真的不认为说物理学可以帮助经济学是正确的,不如说在过去的一个世纪里,物理学和经济学之间存在着丰富的思想交流,金融专业人士可以从学习像物理学家那样思考他们的数学模型与世界之间的关系中受益。至于社会学和政治学——我认为像内特·西尔弗这样的人最近向我们展示了社会和政治现象预测建模的力量。他当然不是物理学家,但我认为他对建模假设的各种问题非常敏感,我认为这些问题非常重要。(当然,数学社会学、政治学和心理学有着悠久的历史——西尔弗并没有发明这个!)
霍根:你认为物理学家——在所有其他因素相同的情况下——会成为一位好总统吗?
韦瑟罗尔:如果所有其他因素真的相同,并且其中一个人是物理学家,那么是的,我更喜欢物理学家!但我认为当总统是一项非常艰巨的工作,而且我不认识任何一位物理学家具备我所希望的所有其他品质,例如出色的领导能力和对立法程序的深刻理解。
霍根:在艾萨克·阿西莫夫的科幻小说《基地》中,一位名叫哈里·谢顿的数学家发明了“心理史学”,这是一种准确预测社会未来的理论。你认为心理史学有可能实现吗?也就是说,社会科学能像核物理学那样严谨和具有预测性吗?
韦瑟罗尔:不能。但坦率地说,我也对物理学中“最终理论”的想法持怀疑态度,因为我认为这可能超出我们的能力范围,而且我也不清楚这样的理论对于我们最关心的目的来说是否非常有用。经济学或金融学,或社会学的最终理论,似乎更加遥远。事实上,我们在社会科学建模方面取得任何成功的原因是我们并没有试图找到最终的预测模型。
但这个问题还引出了另一个问题,即关于严谨性。我认为严谨性非常重要。但我不认为经济学和核物理学之间的区别在于严谨性,至少不是你所想的那种方式。如果你阅读经济学教科书,你会看到大量的数学,包括公理、定理和完全严谨的证明。你在核物理学教科书中永远找不到这些。如果说有什么区别的话,那就是经济学比核物理学更严谨。但如果你想为我们关心的问题提出有用的解决方案,严谨性并不是你所需要的。事实上,我认为一些经济学家被他们工作的严谨性蒙蔽了双眼:如果数学是正确的,那么理论一定是正确的。但数学理论与世界之间的关系比这更复杂。
霍根:你为什么如此批评纳西姆·“黑天鹅”·塔勒布对金融建模的看法?
韦瑟罗尔:我有时想知道,最终,塔勒布和我是否在任何事情上存在分歧(除了如何表达自己之外)。他绝对正确地指出了黑天鹅事件——完全无法预见的事件,以及当它们发生时会改变一切的事件——以及所谓的“肥尾”概率分布的重要性,这有助于我们解释极端事件的可能性。但我认为他提出的考虑因素,其中许多我也在《华尔街物理学》中讨论过,应该让我们在尝试理解金融市场等复杂系统时保持谨慎和谦虚。我不认为它们表明我们应该完全放弃数学建模。没有模型是完美的,但当然,思考黑天鹅事件如何影响我们将有助于我们改进建模——不是因为我们永远可以解释每一种不可预见的可能性,而是因为认识到存在不可预见的可能性可以指导我们如何在实践中建立额外的谨慎。
霍根:在所有涉足经济学的物理学家中,谁最让你印象深刻?
韦瑟罗尔:这是一个棘手的问题。我在《华尔街物理学》中写到的人都非常聪明和有创造力,但他们都因不同的原因而引人注目,这使得很难将他们进行比较。一方面,有爱德华·索普,他通过数学证明了算牌可以用来击败二十一点,然后继续创立了第一家现代量化对冲基金。我认为他有一种非常独特的方式将数学推理应用于现实世界,这让我印象深刻。但如果你想到像本华·曼德博这样的人,他一生都在与学术界作斗争,试图更好地解释自然世界(和金融市场)的惊人复杂性,就很难不感到惊讶。所以我没有简单的答案。
霍根:《纽约时报》对你这本书的书评不屑一顾地表示,“世界经济问题过于复杂,无法简化为物理学和数学问题。”你的回应是什么?
韦瑟罗尔:像这样的说法让我无语。我不明白任何人怎么会预先知道哪些问题是不可能的,哪些问题仅仅是非常困难的。数学是一种非常强大的工具。仅仅因为不赞同就断然否定其对任何学科的适用性在我看来很愚蠢——如果这种否定来自一篇总体上积极的书评的结尾,而这本书详细地例证了物理学家和数学家如何为我们理解经济问题做出具体贡献,那就更是如此了。当然,撇开物理学家不谈,还有很多经济学家也在使用数学来理解世界经济问题。如果来自数学和数学建模的工具无法帮助我们理解世界经济问题,那么我们还需要什么?或者,难道经济学 просто 超出了人类理解的范围?如果是后者,那么我想我只是更乐观,或者至少,我不认为投降对我们有什么好处。
霍根:你认为经济学仍然可能被一些范式转变的天才——未来的哈里·谢顿——所改变,还是进步将是渐进式的?
韦瑟罗尔:我会说我对金融学的了解比对更广泛的经济学的了解更多,所以我在这里说的话应该谨慎对待。但我的感觉是,经济学对于范式语言来说是一个过于多样化的领域,无法非常有效地应用:长期以来,经济学的特点是存在相互竞争的“学派”,例如新凯恩斯主义、后凯恩斯主义、新古典主义、奥地利经济学等。而且,特别是由于这些学派往往具有政治联系,因此很难想象一个新的想法出现并导致彻底的革命。尽管如此,在过去的60或70年中,还是出现了一些引人注目的创新,这些创新改变了经济学的广泛领域。一个是博弈论,它是由数学物理学家约翰·冯·诺伊曼、经济学家奥斯卡·摩根斯坦、数学家约翰·纳什等人于20世纪40年代和50年代开发的。博弈论为分析战略情景提供了新的数学工具,这被证明对经济学家非常有用。另一个是从行为科学引入思想和方法,由心理学家丹尼尔·卡尼曼等人率先提出。这场被称为“行为经济学”的运动成功地质疑了许多关于理性行为的基本经济假设。我认为像这样的发展是我们将在经济学中遇到的最接近范式转变的事情——是的,我认为它们仍然是可能的!但请注意,这些“革命”都来自接受过经济学以外领域培训的人。这为局外人在经济学思想方面取得重大进展提供了证据。