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人類的意志，是自由的嗎？當(dāng)你忽然想做一件事的時候，產(chǎn)生一個想法的時候，你有沒有想過，也許并不是偶然的，而是有一種力量，在控制著你的意識呢？

這種力量會讓你一步一步，走向早就寫好的結(jié)局。

這聽起來是不是很玄乎，但是這個問題其實在18-20世紀(jì)里曾困擾著無數(shù)物理學(xué)家，因為這關(guān)系到一個問題，那就是我們的宇宙也好，世界，甚至生命，人類的出現(xiàn)，是偶然的，還是必然的。

而后在18到19世紀(jì)整整百年，物理學(xué)家們都發(fā)現(xiàn)，答案恐怕是后者，宇宙必然會形成，人類必然會誕生，就好比此時此刻你必然在看這個視頻，一切都是決定好的。

物理學(xué)的“造物主”-決定論

這就是在當(dāng)時，統(tǒng)治幾乎整個物理學(xué)界，被視為宇宙真理的-決定論，它是怎么被當(dāng)時的物理學(xué)家們發(fā)現(xiàn)并提出的呢？

首先，從一個問題開始，那就是我們所知道的過去，誰都沒見過，那為什么我們知道它發(fā)生過。

那是因為我們可以根據(jù)如今掌握的已知，來推斷出過去的未知，比如我們可以通過哈勃望遠鏡觀測到了星系與星系彼此遠離了解到宇宙的膨脹，繼而證明大爆炸理論，我們可以將月球巖石樣本通過質(zhì)譜儀法得出了關(guān)于月球起源的推斷。

所以即使沒見過，也能了解到過去發(fā)生的事。

那么既然，過去可以通過現(xiàn)在來推斷的話，將來呢？理論上也可以，只要我們掌握的足夠多，了解足夠多的關(guān)于過去和現(xiàn)在，就能推出將來。

比如，我們可以根據(jù)太陽系內(nèi)的天體，用放射性測定年計算出太陽存在了多久，再通過愛因斯坦的方程得出太陽的總能量E=mc^2，隨后通過太陽可轉(zhuǎn)化為光能的總能量除以釋放的速率E = 0.007 x 0.1 x Msun c^2，我們就得到了，太陽大概總壽命是100億年左右。

那么知道了太陽的壽命，自然也就知道了地球，或者整個太陽系的壽命。

所以，只要已知的因素越多，理論上，未來的一切就可以越接近精準(zhǔn)的計算出來的，不僅僅是在關(guān)于宇宙那么宏觀的事情上，哪怕是一些很小的事情，比如山上懸崖邊的一塊石頭什么時候會滾下來，會掉在哪兒等等，但是前提是你必須掌握所有與之直接或者間接的相關(guān)，考慮到一切變量的因素，理論上就可以。

所以，過去必然決定了現(xiàn)在，而更早的過去又必然決定了過去，直到過去的起點，調(diào)誕生的那一刻，換句話來說就是我們開頭所說的，宇宙誕生的那一刻就注定了我們現(xiàn)在的一切，也注定了將來即將發(fā)生的一切。

所以這個理論就被稱為了決定論，一切都是注定好的，也稱為拉普拉斯信條，是18世紀(jì)由物理學(xué)家皮埃爾.西蒙.拉普拉斯所提出的。

是一種認為自然界萬事萬物，包括人類社會，都必定存在客觀規(guī)律和因果關(guān)系的理論，而且這個規(guī)律就好像是設(shè)定好的電腦程序一樣，是不可能發(fā)生設(shè)定外的改變的。

不但如此，拉普拉斯在決定論的基礎(chǔ)上，在1759年的時候就提出，宇宙中應(yīng)該存在比太陽更大的恒星，其質(zhì)量大到逃逸速度超過光速，光都被這種恒星的引力拽回去，無法逃脫，不過當(dāng)時拉普拉斯這個說法最多只能算預(yù)言，直到100多年后，愛因斯坦才在狹義相對論和四維時空幾何基礎(chǔ)上，在理論層面證實了拉普拉斯100多年前的預(yù)言，這個天體就是-黑洞。

直到1916年，人們才證實了黑洞的理論，而到了2019年，人類才真正拍到了黑洞的照片。

200多年前的拉普拉斯，之所以可以預(yù)言到黑洞的存在，就是基于決定論，因為在決定論中，“造物主”是存在的，它就是-規(guī)律。

也正因為規(guī)律，人類后來在18，19世紀(jì)時，才能在物理學(xué)上取得極大的進步。

所以，這個理論，就自然得到了當(dāng)時包括愛因斯坦在內(nèi)的許多科學(xué)家的支持，決定論也就是愛因斯坦所謂的”規(guī)律上帝“，只有規(guī)律存在，世界才會存在，或者說規(guī)律創(chuàng)造了世界也沒問題，因為如果沒有規(guī)律，或者說規(guī)律是隨意變化的，那宇宙就不會是現(xiàn)在的樣子，或者說就不存在科學(xué)了，一切物理規(guī)則都失效了。

所以，如果按照這個理論來說的話，那宇宙是必然會形成的，而地球也會出現(xiàn)，人類也會出現(xiàn)，這些全部都是在宇宙產(chǎn)生的時候就注定好的。

但是當(dāng)時人們隨后又發(fā)現(xiàn)了一件恐怖的事，那就是如果按照決定論的理論，假設(shè)宇宙中存在一個知道宇宙誕生之初哪怕是每個粒子位置，所有規(guī)律的人，那么就像我們開頭所說的，他就應(yīng)該可以計算出整個宇宙中所有的事，哪怕是接下去1分鐘的事。

于是，這個在物理學(xué)中的假設(shè)，開始讓物理學(xué)家們崩潰，它被稱為拉普拉斯惡魔，人們也戲稱它為物理學(xué)四大神獸之一。

因為如果決定論是正確的，那么人類就不應(yīng)該存在自由意志，我們所做的一切都是被它所操控的，只是我們自己不知道而已。

舉個例子來說，你并不是因為渴了，才想喝水，也不是因為餓了，才想吃東西，而是反過來，因為你現(xiàn)在要吃東西了，所以你會感到餓了，你過去，現(xiàn)在，未來所有所有的一切，所有所有出現(xiàn)過，將要出現(xiàn)的想法，行為，都是在宇宙誕生之初，就書寫好的，人類根本沒有自由的意志，都是在完成拉普拉斯惡魔創(chuàng)造的宇宙劇本。

就好像一個宇宙PRG游戲一樣，每個人都是游戲里的角色，按照游戲設(shè)計之初的程序進行下去，確保最后游戲通關(guān)。

所以這個困惑，困擾了18-19世紀(jì)的物理學(xué)家們整整一百多年，一百多年里他們不斷地在想盡一切爆發(fā)，圍剿消滅拉普拉斯惡魔，因為如果不推翻它，那可以說人類的世界觀就徹底崩塌了，人類也好，生命也好，一切的存在都沒有任何意義，都是設(shè)定好的，我們引以為傲的智慧，思想，意志，都是不存在的。

量子力學(xué)的出現(xiàn)

直到20世紀(jì)初，量子力學(xué)的出現(xiàn)，這場持續(xù)了100多年圍剿拉普拉斯惡魔的物理戰(zhàn)爭，才取得了一定的勝利。

因為量子力學(xué)的考慮到了決定論所提出的因果性，還有以及這個因果在實際現(xiàn)實層面上的可能性。

比如，按照傳統(tǒng)力學(xué)意義上的因果規(guī)律來說，量子力學(xué)的運動方程應(yīng)該也是因果規(guī)律方程，也可以用決定論的理論來計算某一個物質(zhì)的狀態(tài)，只要知道它某一個時刻的狀態(tài)，就可以根據(jù)運動方程得知它的過去，未來，或者任意一個時刻的狀態(tài)。

但是，物理學(xué)家們在進行了50多次的碰撞實驗后發(fā)現(xiàn)，試圖用決定論來預(yù)測計算一個氣態(tài)氧分子在與其他分子碰撞的結(jié)果（約0.1毫微秒以內(nèi)），結(jié)果每一次的結(jié)果都是無法提前預(yù)知的，為什么會這樣呢？

因為在經(jīng)典物理學(xué)中，對一個體系的測量，是不會改變它本身的狀態(tài)的，所以決定論是適用的，并沒有錯，完全可以通過運動方程計算出它的過去，未來，或者任何一個時刻，但是在量子力學(xué)中，去測量的這個行為本身就會改變體系的狀態(tài)，所以，決定論的體系，就失效了。

由于不確定性，在量子層面，物質(zhì)可能會是這個狀態(tài)，亦或者是另一個狀態(tài)。

我們假設(shè)拿人類來做比方解釋的話，就是如果我們是沒有自由意志的，那么決定論就是對的，你做的每一個動作，出現(xiàn)的每一個思考，都是在宇宙之初就決定的，你不可能改變，但是，我們出現(xiàn)了不確定性，比如你此刻點贊了視頻或者沒有點贊視頻，就會出現(xiàn)2個不同的結(jié)果，即使在了解你的人也不知道你會不會點贊，所以由于你的自由意志，決定論就不適用了。

所以據(jù)此，物理學(xué)家們開始放棄決定論，而到如今，量子力學(xué)已經(jīng)從根本上改變?nèi)祟悓ξ镔|(zhì)結(jié)構(gòu)及其相互作用的理解，當(dāng)然如今除了廣義相對論描寫的引力以外，迄今所有基本相互作用均可以在量子力學(xué)的框架內(nèi)描述了（量子場論）。

但是也并不是全部物理學(xué)家們都摒棄了因果決定論，也有不少人認為量子力學(xué)所反映的也是一種因果決定論，只不過是一種新的，加入了不確定幾率的決定論，只要了解一切不確定產(chǎn)生的新變量，拉普拉斯惡魔并沒有被人們消滅。

這是什么意思呢，還拿人來打比方，就是將你可能出現(xiàn)的一切自由意志，比如你出門先邁左腳還是右腳等所有細小的因素都納入計算內(nèi)，一樣可以精準(zhǔn)計算出你的未來，所以拉普拉斯惡魔并沒有被消滅，它依然存在。

不過如果按照這個說法，只有一種可能，那就是必定存在另一個宇宙，并且那個宇宙存在的目的，就是為了清楚的收納計算我們宇宙可能出現(xiàn)的一切變量，并且計算出我們的結(jié)局。

為什么？簡單來說，就是計算機算力不足，要錄入整個宇宙形成時到現(xiàn)在，所有變量的一切可能行，來計算結(jié)果，整個宇宙的能量都供不起拉普拉斯惡魔的這則計算題。

除非，它在別的宇宙，而別的宇宙的存在就是為了收納這一臺超級計算機，用來運行我們宇宙的。

好了本期節(jié)目就到這，如果大家感興趣，我們就繼續(xù)說說物理學(xué)另外三大神獸，下期見啦。