这是个非常基础的问题,在哲学中叫做决定论。 你也许会以为,这个问题是个纯粹的哲学问题,对它的讨论只能在哲学层面。但其实不是这样,这个问题跟物理学是分不开的。物理学的发展,已经大大改变了我们对决定论的看法。 曾经有一段时间,大多数科学家认为决定论是正确的。但现在,大多数科学家的看法已经反过来了:决定论是错误的,世界上有些事件不是预先注定的,同样的原因有可能导致不同的结果。 决定论之所以取得了压倒性的优势,是因为牛顿力学。在牛顿力学中,力决定加速度(F = ma),所以只要你知道了一个体系当前的状态(包括所有粒子的位置、速度和受到的力),就可以预测它在下一个时刻的状态。推而广之,对于整个宇宙,应该也是这样。对此最著名的说法,是法国数学家、物理学家拉普拉斯(Pierre-Simon Laplace, 1749-1827)提出的: “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。如果一个智者能知道某一刻所有自然运动的力和所有自然构成的物件的位置,假如他也能够对这些数据进行分析,那宇宙里最大的物体到最小的粒子的运动都会包含在一条简单公式中。对于这智者来说没有事物会是含糊的,而未来只会像过去般出现在他面前。” 拉普拉斯 传统上,对于拉普拉斯的说法,人们在物理规律的层面无法反驳,要反对的话,只能围绕着没有人能获得和处理这么多数据来进行。但是,量子力学出现后,人们发现,物理规律在本质上就是非决定论的! 在量子力学中,对于每一个物理量都有若干个状态叫做它的“本征态”。如果一个体系处于物理量A的本征态,那么对这个体系测量A,得到的结果就是固定的,必然是A的一个“本征值”,比如叫做a。 但是,还有一些状态不是A的本征态。如果一个体系处于物理量A的非本征态,这时有趣的事就发生了。你对它测量A,得到的结果就是不确定的。你会迫使这个体系突变成A的某一个本征态,同时测得相应的本征值。但它落到哪一个本征态上,却是不确定的,无法事先预测。 因此,同样的原因,确实可以产生不同的结果!这是目前绝大多数科学家的共识。 |
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