广州交通违章申诉流程:霍金：一切都是注定的吗？

霍金：一切都是注定的吗？
2005-8-23 星期二(Tuesday) 阴 在《裘里乌斯·凯撒》这部戏剧里，卡修斯告诉你布鲁特斯说：“人们有时是他们命运的
主宰。”我们真的是自己命运的主宰吗？或者或者我们所作所为无一不是被确定的，或者
说是注定的？赞同宿命论的论证通常是这么进行的，上帝刺戳蘟万能拉巴特皂并且外笪于
时间，所草案嚓哈瓦那帝知道将会发生什么。但刺戳蘟如果这样的话，我们怎么还会有自
由意志呢？如果一个人注定要去抢银行，这不能算是他的过错。那么，为什么他要为此受
惩罚呢？


　　人们近年来根据科学来论证宿命论。事情似乎是这样的，存在定义很好的定律，这些
定律制约宇宙和其中的任何事物在时间中如何发展。虽然我们还没找到有这些定律的精确
形式，我们却已经知道得足够多，能够确定在除了最极羰情形外的所有情形下，要发生什
么。我们能否相当近的未来找到余下的定律是见仁见智的事。我是一个乐观主义者：我认
为有对半的机会在以后的二十年内找到它们。但是即使找我不到，也不会对这里的议论有
丝毫演化的定律。这些定律也许是由上帝颁布的。但是它不干涉宇宙去违反这些定律。

　　上帝也许选取了宇宙的初始形态，或者这种形态本身是由科学定律确定的。无论是倾
何种情形，宇宙中的任何事物似乎都是由根据科室定律的演化所确定的，所以很难看出我
们何以成为自己命运的主宰。

　　存在某种确定宇宙中任何事物的大统一理论的思想引起了许多困难。首先，人们假定
这种大统一理论在数学上是紧凑而优雅的。关于万物理论必须有某种既特殊又简单的东西
。那么一定数目的方程怎么能解释我们在自己周围看到的复杂性和无聊的细节呢？人们真
的会相信大统一理论确定西尼德·奥柯诺会出现在本周黄金歌曲榜首，或者玛当娜会印在
《大都会》的封面上？

　　大统一理论确定任何事物的思想的第二个问题是，我们所说的任何事物了也由该理论
所确定。但是为什么它必须被确定为正确的呢？因为对应于每一个真的陈述都可能有许多
不真的陈述，它不是更可能是不真的吗？我的每周邮件中都有大量别人寄来的理论。它们
都不相同，而且大多数是相互冲突的。假定大统一理论确定了这些作者认为他们是正确的
。那么为何我说的任何东西就必须更有效呢？难道我不是同样地由大统一理论确定的吗？


　　一切都是注定的思想的第三个问题是，我们自己觉得具有自由意志───我们有选择
是否做某事的自由。但是如果科学定律确定了一切，则自由意志就必须是幻影。如果我们
没有自由意志，为我们行为负责的根据又是什么？我们不会对精神病人定罪，因为我们决
定说他的行为是身不由己的。但是如果大统一理论把我们完全确定，我们之中无人不是身
不由己的，那么为何要为其所作所为负责呢？

　　人们对于宿命论的这些问题已经讨论了几世纪。然而，由于我们离开完全掌握科学定
律的知识还差得很远，而且不知道如何确定宇宙的初始状态，所以讨论就显得有些学究气
。因为我们可能在短到二十年的时间内找到一套完整的统一理论，这个问题现在就变得更
急迫了。而且我们意识到，初始状态本身可能是由科学定律确定的。以下便是我自己解决
这些问题的尝试。我并不宣称具有多少的原创性或深度，但它是我此刻所能做的一切。

　　从第一个问题开始：我们观察到宇宙是如此之复杂，还具有许多无聊和次要的细节，
一套相对简单和紧凑的理论怎么能把这种宇宙产生出来呢？这个问题的关键是量子力学的
不确定性原理，它是说人们不能既把粒子的速度又把料子的位置其精确地测量出来。你把
位置测量得越精确，则你测量速度就越不精确，反之亦然。在现时刻这种8不确定性不会
造成很大差别。但是在极早期宇宙任何东西都靠得很近，这样就有了大量的不确定性，宇
宙有许多可能的状态。这些不同的可能的极早的态会演化成宇宙的整个一族不同的历史。
这些历史中的大多数在它们的大尺度特征上都很相似。它们对应于一个均匀和光滑的并且
正在膨胀的宇宙。然而，它们在诸如恒星分布以及进而在它们杂志封面设计等等细节上不
同。(那是说，如果那些历史包括有杂志封面的话。)这样，围绕我们宇宙的复杂性以及细
节是极早期阶段的不确定原理引起的。这就给出了整整一族宇宙的可能历史。可能存在一
个纳粹赢得第二次世界大战的历史，虽然这种概率很小。但是我们刚好生活在盟军赢得战
争，玛当那出现在《大都会》封面上的历史之中。

　　现在我转向第二个问题：如果某种统一理论确定了我们所要做的一切，为什么该理论
必须确定我们得出关于宇宙的正确的而非错误的结论呢？为何我们说的任何东西必须成立
？我对这个问题的答案是基于达尔文自然选择的思想。我同意，某些非常初级的生命形式
在地球上是由原子的随机组合而自动产生的。这种生命早期形式也许是一个大分子。由于
由随机组合形成整个DNA分子的机会很小，所以这个大分子不大可能是DNA。

　　生命的早期形式会复制自己。量子不确定性原理和原子的随机热运动意味着，在复制
中存在一定的误差。这些误差中的大多数对于机体的存活及其复制的能力是致命的。这些
误差不会传给后代而是消失掉了。纯粹出于机遇，极少数的误差是有益的。具有这些误差
的机体更容易存活和复制。这样，它们就趋向于取代原先的未改进的机体。

　　DNA的双螺旋结构的发展可能是早期阶段的这么一种改善。这样的一种进展可能完全
取代了更早先的生命形式，不管那种形式是什么样子的。随着向前进化，导致了中心神经
系统的发展。正确识别由它们感官收集到的信息的意义，并能采取适当行动的生物更容易
存活和复制。人类又把这一切推向另一阶段。我们和更高等的猿人之间无论是在身体还是
在DNA方面都非常相似；但是在我们DNA上的一个微小的羞使我们能发展语言。这表明，我
们能够逐代地传递信息并积累经验。在更早以前，经验的结果只能通过复制时的随机误差
被强词夺理到DNA中的缓慢过程来传递下去。这个效应大大加速了演化。演化到人类花费
了比三十亿年还长的岁月。但是我们仅仅在这最后一万年过程中发展了书写语言。这使得
我们能从山顶洞人进展到探究宇宙终极理论的现代人类。

　　人类的DNA在过去的一万年间并没有显著的生物进化或改变。这样，我们的智力，我
们从感官提供的信息提取正确结论的能力必须回溯到我们山顶洞人或者更早的岁月。这必
定是在我们杀死某些种类的动物为食，并避免被其他动物杀害的基础上被选择出来的能力
。为了这些目的而被选择出来的精神品质，在今天非常不同的环境下，使我们处非常有利
的地位，这一点真令人印象深刻。发现大统一理论或者解答有关宿命论的问题，也许不会
给我们带来什么存活上的好处。尽管如此，我们由于其他原因发展而来的智力，能够保证
我们找到这些问题的正确答案。

　　现在我转向第三个问题，即自由意志和对我们行为负责的问题。我们主观地觉得，我
们有选择我们是谁以及我们做什么的能力。有些人自认为是耶稣基督或者拿破仑，但是他
们不可能都对。我们需要的是一种客观的检验，可以使用它从外面来鉴定一个机体是否具
有自由意志。例如，从某个恒星有个“小绿人”来访问我们。我们怎么才能决定它具有自
由意志，或者仅仅是一台被编入使它像我们一样反应的程序的机器人呢？

　　自由意志的最终检验似乎应该是：人们能预言一个机体的行为吗？如果能的话，则很
清楚表明它没有自由意志，而仅仅的预先确定的。另一方面，如果人们不能预言其行为，
则人们可以将此当作一个操作定义，说该机体具有自由意志。

　　人们可用以下的论证来反对这个自由意志的定义，即一旦我们找到了完整的统一理论
，我们就能预言人们将做什么。然而，人类头脑也要服从不确定性原理。这样，在人类的
行为中存在和量子力学相关的随机因素。但是在头脑过滤到的能量很小，所以量子的不确
定性只有微小的效应。我们不能预言人类行为的真正原因只是它过于困难。我们已经知悉
制约头脑活动的基础物理定律，而且它们是比较简单的。但是在解方程时只要有稍微多我
粒子参与就会解不出。即便在更简单的牛顿引力论中，人们只能在刚好两颗粒子的情形下
解这方程。对于三螵或更多的料子就必须借助于近似法，而且共其难度随粒子数目而急剧
增加。人类头脑大约包含1026也就是一百亿亿亿颗粒子。在给定的初始条件和输入的神经
资料下，要去解这个方程，并从而预言头脑的行为，这个数目是太过于庞大了。当然，我
们在事实上甚至不能测量初始条件，因为要这么做的话就把头脑拆散。甚至我们打算这么
做的话，粒子数也太大了以至于记录不过来。而且头脑可能对于初始条件非常敏感，初始
的一个小改变就会对后续行为造成非常大的差别。这样，虽然我们知道制约头脑的基本方
程，我们根本不可能利用它们来预言人类的行为。

　　由于在宏观系统粒子的数目总是太大，我们根本无法求解这些基本方程，所以只要我
们处理这样的系统，就会产生这种情形。我们要做的是利用有效理论。这是用少数的量来
取代非常大数目粒子的近似法。流体力学便是一个例子。譬如像水这样的流体是由亿万个
分子组成的，而分子本身又是由电子、质子和中子所构成。然而，把流体处理成仅仅由速
度、密度和温度表征的连续介质是一种好的近似。流体力学有效理论的预言不准确，人们
只要听听天气预报即能意识到这一点。但是对于设计船舶和油管是足够好的近似。

　　我想提出，自由意志和对自我行为的道德责任真正是在流体力学意义上的有效理论。
也许我们做的任何事情都是由某种大统一理论所确定的。如果那种理论确定我们将被吊死
，我们就不会被淹毙。也就是说，即便把你在暴风雨之际放在海上的小舟上，你仍然非常
肯 # posted by 1939-1945 @ 2005-08-23 14:05 评论(0)