All models are wrong, but some are useful.
George E. P. Box
前言
经常脑海中常有关于决定论的一些零碎思考,但一直没有系统梳理。正好今天看到了毕导2020年时发的一条关于决定论的视频,有所启发,便在此记录下我对于决定论与自由意志的一些思考与看法。写这篇随笔,目的其实并不是想探讨学术上的问题,而更带有一点日常思考与哲学反思的意味,加之本人目前还只是高中生,学识尚浅,对于某些学术概念的理解不甚深刻,所以如有大佬发现文章的纰漏,欢迎在评论区指正。在此,本人也对未来指出文章错误的朋友们致以真挚的感谢。
拉普拉斯妖
如果一个人对物理学史稍有了解,肯定会听过这个概念:拉普拉斯妖,它是由法国数学家皮埃尔-西蒙·拉普拉斯侯爵提出的一个概念。具体内容在下面给出:
我们可以把宇宙现在的状态视为其过去的果以及未来的因。假若一位智者会知道在某一时刻所有促使自然运动的力和所有组构自然的物体的位置,假若他也能够对这些数据进行分析,则在宇宙里,从最大的物体到最小的粒子,它们的运动都包含在一条简单公式里。对于这位智者来说,没有任何事物会是含糊的,并且未来只会像过去般出现在他眼前。
——拉普拉斯
这个经典的概念早在二十世纪就遭到诸多质疑与反对。例如,由于量子的不确定性,我们无法计算一个微观粒子在多次碰撞后的具体位置,而这些无法计算的粒子最终会对宏观世界造成影响。再例如,如果“拉普拉斯妖”和我们所在的是同一个宇宙,那么它 现在所进行的 计算未来的 计算活动 所造成的物质变化最终会影响未来,导致计算的无限递归。除非这个“拉普拉斯妖”和我们不在同一个宇宙……(上面都是我过去自己想到过的以及看到过的对此的怀疑,然后我懒得码字了,所以下面我直接给出维基百科的解释)
拉普拉斯以后,近代的量子力学诠释使得拉普拉斯妖的理论基础受到质疑。
英国粒子物理学家、神学家约翰·波金霍尔指出,由于电子位置的不确定性,即使在相互作用仅考虑牛顿力学的情况下,试图计算一个气态氧分子(O2)在与其他分子碰撞50次(约0.1ns以内)后的位置也是无效的。
化学家罗伯特·尤兰维奇在他的书中指出(Growth and Development, 1986)19世纪物理学的不可逆过程、熵、及热力学第二定律已经使得拉普拉斯妖成为不可能。拉普拉斯妖的可能性是建立在经典力学可逆过程的基础上的,然而热力学理论则指出现实的物理过程都是不可逆的。
而随着计算机理论的发展出现一种观点-即使世界是不包含量子理论的概率论之纯粹决定论的机械世界,似乎也只能计算过去。因为如果预测未来的计算是需要在本宇宙中进行或计算结果在本宇宙中体现的,那么计算活动的物质运动及其预测结果对未来就有影响,且计算中需要使用计算活动本身的物质运动与计算结果的数据,这将造成对计算结果的无限递归,无法得到结果。
近来,有人对拉普拉斯妖分析数据的能力提出一个极限。这个极限是由宇宙最大熵、光速、以及将信息传送通过一个普朗克长度所需要的时间得来的,约为10120比特。在宇宙开始以来所经历过的时间以内不可能处理比这个量更多的数据。
——维基百科
那么,结束了吗?并没有
决定论被推翻了吗?
决定论被推翻了吗?好像并没有
了解到量子的不确定性理论后,我一直被这个疑惑所困扰:引入了不确定性后,决定论被推翻了吗?似乎并没有。拉普拉斯妖的概念终究只是决定论的一个小小注脚。而毕导视频中的一个有趣解释,令我恍然大悟:
可是混沌运动是不确定的?
混沌只是很难算而已,在客观上也是被决定的。例:明天的天气是被今天的天气决定了的
那量子力学测不准原理总是不确定的吧?
的确,各种物理量现在都用概率表达了。但是这个概率的规律,依然是被薛定谔方程所决定的,也就是说,怎么个不确定法是确定的。
——摘自毕导视频BV1ha4y157tg,9分45秒左右
至此,我姑且又可以设想:决定论并没有死亡。
还是决定论
我先来简单阐述下我所理解的决定论:
世界上所有现在发生、未来将要发生的事件,全部被客观规律所决定,包括人的意识与精神活动。也就是说,我认为人没有自由意志。
自由意志
人没有自由意志,为什么这么说?如果不出意外的话,按照现有的人类对大脑的研究成果,人的意识大体上就是大脑中的复杂神经电信号与化学反应所组成的现象。在微观层面,意识不过是原子的互相作用产生的副产物罢了。照这样进一步理解,虽然很抽象,但“我”本质上其实还是一堆电信号的产物。这可以进一步推出:“我”未来的所有精神活动,肉体活动,全都被物理规律所决定。也就是说,“我”的未来是已经被客观规律所决定的。举个例子:小萝卜今天想弹贝斯,并不是小萝卜真的“想”弹,而是组成小萝卜大脑的一堆原子按照客观规律互相作用最终驱动其他的小萝卜原子执行了这个任务,宏观一点来说,也可以看成是小萝卜大脑中的神经电信号传导最终造成了“小萝卜想弹贝斯”这个结果。
我感到有点汗流浃背了,这同时也给我抛出了一个有点带有哲学意味的问题:假如未来真的是被决定的,那我们现在做出的努力还是否有意义?
假如未来真的是被决定的,那我们现在做出的努力还是否有意义?
这个问题我思考了很长一段时间,今天,对于这个问题,我终于给出了自己的答案:有
未来大概是被确定的(欢迎抛出证据推翻),但我们并不知道未来究竟是什么样的。换言之,未来在宏观上是被确定的,但对个体来说,仍是未知的。在这个情况下,为达到某个特定的目标或理想的未来而“做功”仍是有意义的。而朝着达成目标而“做功”的方法则决定了结果的成败。
又或者说,虽然我们没有自由意志(同上,欢迎推翻),但只要前置条件正确,最终经过物理规律的运算(姑且可以这样理解,由于学计算机的缘故,小萝卜喜欢将一些抽象的东西类比为“运算”,你也可以把小萝卜所提的“运算”想象为一个类似函数的东西),最终还是能得出理想的结果。
前置条件 物理规律→ 结果
而这些前置环境,有些是我们改变不了的,例如出生起生活的环境、受到的教育。有些是可以改变的:大脑像一台神经元计算机,只要你给它正确的程序(如内驱力、动机),它便会按照客观规律进行“运算”,最终操控你的身体“做功”。事实上,只要你有想达到某件事的欲望,大脑便会想方设法达成目的,而如果你没有,则反之。所以,在决定论的未来,努力其实仍有意义。
(虽然我们没有自由意志,但是有一点很重要:改变我们的,一般不是我们自身,而是他人与环境。很多时候,改变与启发我们的往往是身边的环境、朋友、师长。或许我们能否达成自己的目标,与自身“是否努力”比起来,这些外界因素会更加相关?)
尾声
写完这篇文章,脑子其实更乱了。以及受限于时间问题,这篇随笔中也有很多我的其他想法没写进去(例如,我本想引入“复杂”(Complex )的概念),或许,我会在未来的某天修订这篇随笔,而这都是被过去的一切所决定的。好吧,还有许多知识待我探索呢。对于这个概念,我的理解或许过于浅薄,但是这些也确实给我带来了些许启发。
Misaka Milobo,写于2025年1月4日夜
好深的思考,这就是我和大佬之间的区别吗
@ 我鬼知道吖~ 小萝卜在图书馆待一天待出的幻觉罢了(o゚ω゚o)
仅仅是萝卜在图书馆的思考随笔,这就是我和中山顶级学子之间的差距吗 人与人之间的差距太大了(悲
@ Zyx 中山顶级学子是楼上某纪中生 小萝卜不过是个在题海中苦苦挣扎的苦逼普高生罢了
小萝卜的思想也太厉害了 吓呆
为你点赞
@ 路过的甲乙丙丁 萝卜还是太强了
nb
厉害哦