上一篇我们提到了量子力学的研究将拉普拉斯的「决定论」彻底拍死在了沙滩上。量子力学告诉我们,微观尺度下物质的物理量都是随机的、概率的,因此经典物理的因果律就彻底失效了。
先别着急下定论,我们先看这样一个例子:假设有一群二维生物生活在一个平面上(可以想象成地面上的蚂蚁),它们的科学家观测到它们所处的世界有一块区域,一会儿有四个小正方形,一会儿小正方形消失随后出现一个大正方形,随后大正方形又消失了再变为四个小正方形,循环往复,而且每次转换的时间间隔捉摸不定、非常随机。二维世界的科学家们提出了各种假说来解释这种现象,像什么「面积守恒定理」、「大小二象性」、「量子方块状态叠加理论」等等,他们之间争论不休,谁也说服不了谁。还有一些科学家尝试给出变换间隔的计算公式,但都不能非常准确地预测下一次转换的时间。现在我们从三维生物的视角来看,可能会觉得二维生物真的很可笑,不就是一个熊孩子在把一个桌子翻过来倒过去,一会儿四个桌子腿着地,一会儿桌面着地嘛。不过在二维世界,这个宇宙终极难题仍将困扰着他们一代又一代的科学家。

科学是什么

科学就是人类用来描述客观世界的模型。纵观整个科学发展史,都是先提出一个假说来解释现有现象,如果这个假说的模型能很好地与现有现象吻合,就可以认定这个假说是正确的,如果这个假说能够预测没有观测到的现象并在未来得到了证实,那这个假说就更加能够令人信服了。无论这个假说多么的荒诞离奇,只要能解释现象并预测现象,那就是科学的模型。比如,牛顿说地球绕太阳转是因为太阳与地球间存在引力,你也可以说是因为太阳与地球之间存在爱,是爱让地球不会离太阳远去。但是牛顿给出了万有引力定量的计算公式,不仅可以计算地球公转轨道,也能计算火星轨道,甚至可以预言海王星的存在,而你的「万有爱定律」可能无法给出定量分析的工具,那么牛顿的「万有引力」就是更优的模型,更会被大众认可。
需要明白的是,大部分的科学理论只是一个模型,模型不代表客观事实,再科学的模型也不一定代表真实的世界就是这样运行的。爱因斯坦提出的广义相对论通过「质量使时空扭曲」作为模型去分析问题,并不是说我们的宇宙真的是弯曲的,天体也并没有像你躺在床上那样,把那块空间压出一个大坑。
模型是需要不断迭代、不断优化的。牛顿的万有引力定律在高速、微观等场景就不适用了,但后来爱因斯坦又用广义相对论很好地统一惯性、非惯性参考系,高速与低速的场景。我们通过观察广义相对论的公式可以发现,在低速场景下,这个公式就可以退化为万有引力公式,也就是说,万有引力公式是广义相对论公式在低速场景的特例。

提升抽象层级

大家应该已经明白我要表达什么意思了,模型是一种抽象,我们可以把一系列问题抽象为模型,将模型代入具体问题即可对问题进行求解。而不断提升模型的抽象层级,就可以涵盖更多的场景,解决更多场景的问题。
或许现在量子力学对我们来说确实是随机的、毫无规律的,但这可能是因为我们囿于我们的四维时空,无法理解更高维度的原理。就像二维生物单凭投影,无法理解我们三维时空的事件一样。据我了解,现代物理中最新的理论是说我们的宇宙是十一维的。
所以,我仍然相信宇宙是有其内在的、统一的运行规律的,因为宇宙是微观粒子自组织形成的宏观表达。也就是说,每个粒子并不需要管其他粒子怎么样,它只按照自己的一套逻辑去行动就可以了,不管发生位移还是自旋、震颤,所有这些「各顾各的」粒子组成了整个宏观宇宙。如果每个粒子如何运动是随机的,自己心里也没个谱,那岂不是天下大乱了?还怎么组成宏观美妙的和谐统一?正是因为微观的规律是统一的,才能组合出宏观尺度下的逻辑与巧合。纯粹的随机只会组成宏观的纯粹的随机,这应该算是通过归谬法证明了没有真正意义上的随机了吧。

再谈宿命论

既然量子力学看似的纯粹随机也并不一定是真正意义上的随机,那么未来是确定的结论仍然是成立的。
既然未来是确定的,那么如果我们未来的计算机足够强大、无限精准,可以不受混沌效应的影响,我们有没有可能预测未来?我想答案仍是否定的,因为这个计算机本身就处在当前宇宙这个封闭的系统中,在这个计算机内模拟宇宙就需要再模拟那个宇宙中的这台计算机,模拟计算机自己又需要模拟自己模拟出来的宇宙,这就形成了一个无限深度的递归,对算力的要求趋近于正无穷,所以即使再强大的计算机也不行。一个可行办法是通过近似来消除递归,但引入近似就又会陷入混沌效应的泥潭,因此,预测未来的可能性微乎其微,无限趋近于零。
即使宇宙的未来是确定的,却仍是一团迷雾,等待你去发现。

转载自我的公众号 2019-06-03

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