??

? ? ?天涯君：到底宇宙是個(gè)什么樣的東西？我們小時(shí)候會(huì)問(wèn)，宇宙是有邊還是無(wú)邊的，長(zhǎng)大了很多人就不會(huì)問(wèn)了。但還是有很多人會(huì)去想這些問(wèn)題。我以前看一些書(shū)，發(fā)現(xiàn)人擇原理很有趣?？上е形馁Y料中，關(guān)于人擇原理的論述極少，而且很多也是機(jī)器從外文資料翻譯過(guò)來(lái)的的，讀起來(lái)很拗口，我因此做了一些梳理和語(yǔ)序的調(diào)整。同時(shí)我也查閱了一些英文資料，把它整合編譯在這里。斜體就是我自己寫(xiě)的，其余來(lái)自相關(guān)資料。部分可能是第一次被翻譯成中文。由于比較繁雜，這里就不一一注明引用來(lái)源。在此，向他們表示謝意。

? ? 人擇原理看上去荒謬，但的確也有一些鼎鼎大名的物理學(xué)家包括諾貝爾獎(jiǎng)獲得者也在很?chē)?yán)肅的討論這個(gè)東西。“黑洞之父”惠勒就是一個(gè)支持者。

當(dāng)代人對(duì)宇宙有這樣一些猜想：

荒謬（孤獨(dú)）的宇宙:我們的宇宙碰巧就是這樣。

（天涯君:存在即合理，沒(méi)有原因。萬(wàn)物之間的很多關(guān)系其實(shí)也是關(guān)聯(lián)關(guān)系，不是因果關(guān)系。我們?yōu)槭裁匆欢ㄒ穼€(gè)因果呢？因果論明顯受線性思維和決定論思維的影響。）

獨(dú)特的宇宙:在物理學(xué)中有一個(gè)深層的內(nèi)在統(tǒng)一，這使得宇宙成為了它的樣子。一些關(guān)于萬(wàn)物的理論將解釋為什么宇宙的各種特征必須有我們所看到的精確的值。

多元宇宙:多重宇宙存在，有所有可能的特征組合，我們不可避免地發(fā)現(xiàn)自己在一個(gè)允許我們存在的宇宙中。

智能設(shè)計(jì):造物主設(shè)計(jì)宇宙的目的,是為了支持復(fù)雜性和智能的出現(xiàn)。

生命原則:有一個(gè)潛在的原則約束著宇宙向生命和思想進(jìn)化。

自我解釋的宇宙:一個(gè)封閉的解釋或因果循環(huán):“也許只有具有意識(shí)能力的宇宙才能存在”。這是惠勒的參與性人擇原理(PAP)。

模擬宇宙:我們生活在虛擬現(xiàn)實(shí)模擬世界里。

（天涯君：“缸中之腦”的翻版。不過(guò)《宇宙的琴弦》、《隱藏的現(xiàn)實(shí)》的作者，者，著名物理學(xué)家格林說(shuō)宇宙本來(lái)就是以最節(jié)省能量和信息量的方式存在的，能夠以比現(xiàn)有宇宙還節(jié)約信息能量的方式來(lái)模擬它嗎？如果不能，模擬它有何意義？）

宇宙自然選擇模型：也被稱為“多產(chǎn)的宇宙”，它提出宇宙有“后代”，如果它們與我們的宇宙相似，它們就會(huì)更豐富。就如同生命的演化一樣。李?斯莫林(Lee Smolin)提出的，該理論假設(shè)宇宙通過(guò)創(chuàng)造黑洞而有“子子孫孫”，其子子孫孫的宇宙具有物理常數(shù)的值，這取決于母體宇宙的值。

（天涯君：上面這幾個(gè)關(guān)于宇宙的材料，在人擇原理的中文資料里很少見(jiàn)，由本人從英文資料翻譯過(guò)來(lái)。）

? ? ? ??

? ? ? 人擇宇宙學(xué)原理（簡(jiǎn)稱人擇原理）由鮑羅和泰伯拉提出。這條原理很復(fù)雜，但簡(jiǎn)而言之：正是人類(lèi)的存在，才能解釋我們這個(gè)宇宙的種種特性，包括各個(gè)基本自然常數(shù)。因?yàn)橛钪嫒舨皇沁@個(gè)樣子，就不會(huì)有我們這樣的智慧生命來(lái)談?wù)撍?span>宇宙為了使我們能存在來(lái)思考它，它就必須要使自己變得能讓我們生存。（天涯君：人擇原理并不是民哲，民科提出來(lái)的，是嚴(yán)肅的物理學(xué)家提出來(lái)的。）

? ? ? ? 事實(shí)上，進(jìn)化生物學(xué)家阿爾弗雷德羅素華萊士早在1904年就預(yù)言了類(lèi)似的原理：“像我們所知道的那樣一個(gè)巨大而復(fù)雜的宇宙，可能是必需的。為了創(chuàng)造這樣的一個(gè)世界，其應(yīng)該精確地適應(yīng)每一個(gè)細(xì)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)人類(lèi)的有序發(fā)展”。 ? ? 1957年，羅伯特迪克寫(xiě)道：“現(xiàn)在宇宙的時(shí)代不是隨機(jī)的，而是由生物因素決定的?！蔽锢砘境?shù)的值的變化將使人無(wú)法考慮這個(gè)問(wèn)題（天涯君：為什么基本常數(shù)的值的變化使人無(wú)法考慮這個(gè)問(wèn)題？因?yàn)榛境?shù)值的變化，導(dǎo)致宇宙可能形成不了人類(lèi)。也就沒(méi)人來(lái)考慮這個(gè)問(wèn)題）。

? ? ? “眾所周知，我們?cè)谶@個(gè)宇宙中的存在依賴于無(wú)數(shù)的宇宙常數(shù)和參數(shù)，它們的數(shù)值必須落在非常窄的數(shù)值范圍內(nèi)。如果連一個(gè)，哪怕是輕微的參數(shù)有改變，人類(lèi)（問(wèn)題是，智能生命必須是碳基生命嗎？）也就不存在了。如此多的參數(shù)是偶然地排列在一起嗎？這種可能性很小。這使得一些科學(xué)家和哲學(xué)家們提出了一個(gè)建議：是上帝為我們的特殊需要提供了一個(gè)特殊的工程。

? ? ? ? 這就是人擇原理：宇宙似乎是為我們的存在而進(jìn)行調(diào)整的。例如,考慮質(zhì)子。質(zhì)子是帶正電的亞原子粒子（和中子一起）形成了原子核的原子核（圍繞著負(fù)電荷的電子軌道）。無(wú)論是出于天意還是偶然的運(yùn)氣（取決于你的觀點(diǎn)），質(zhì)子的大小剛好是電子的1836倍。如果它們稍微大一點(diǎn)或者小一點(diǎn)，我們就不存在了（因?yàn)樵硬荒苄纬晌覀冃枰姆肿樱?。那么質(zhì)子是如何比電子大1836倍呢？為什么不是100倍或者10萬(wàn)倍呢？為什么不更小呢?在所有可能的變量中，質(zhì)子是如何最終形成合適的大小的？是運(yùn)氣還是創(chuàng)造？或者質(zhì)子攜帶的正電荷和帶負(fù)電荷的電子是一樣的？如果質(zhì)子沒(méi)有平衡電子，反之亦然，我們就不存在了。它們的大小沒(méi)有可比性，但它們是完全平衡的。難道大自然只是偶然發(fā)現(xiàn)了這樣一種幸運(yùn)的關(guān)系，還是上帝因?yàn)槲覀兊木壒识鴽Q定了它？這里有一些例子，說(shuō)明人擇原理是如何直接影響我們星球的宜居性的

? ? ? 水的獨(dú)特性質(zhì)：每一個(gè)已知的生命形式都依賴于水。值得慶幸的是，與人類(lèi)已知的其他物質(zhì)不同，水的固體形態(tài)（冰）密度比液體的密度要小。這就導(dǎo)致了冰的漂浮。如果冰沒(méi)有漂浮，我們的星球?qū)?huì)經(jīng)歷失控的冰凍。水的其他重要特性包括其表面張力、內(nèi)聚性、黏性和其他熱學(xué)性質(zhì)。

? ? ?地球的大氣層： 如果有太多的氣體構(gòu)成了我們的大氣層，那么我們的星球?qū)?huì)遭受失控的溫室效應(yīng)。另一方面，如果沒(méi)有足夠的氣體，這個(gè)星球上的生命將會(huì)被宇宙射線摧毀。地球的反射率或反照率（反射的光的總量與所吸收的總光量相比）。如果地球的反射率比現(xiàn)在大得多，我們就會(huì)經(jīng)歷失控的嚴(yán)寒。如果它比它小得多，我們就會(huì)經(jīng)歷一場(chǎng)失控的溫室效應(yīng)。

? ? 地球磁場(chǎng)：如果它更弱，我們的星球?qū)?huì)被宇宙射線摧毀。如果它更強(qiáng)大，我們將會(huì)被嚴(yán)重的電磁風(fēng)暴摧毀。

? ?地球在太陽(yáng)系中的位置：如果我們離太陽(yáng)遠(yuǎn)一點(diǎn)，我們星球的水就會(huì)結(jié)冰。如果我們離得更近，它就會(huì)沸騰。這只是眾多例子中的一個(gè)，說(shuō)明我們?cè)谔?yáng)系中的特殊地位如何允許地球上存在生命。

? ? 我們的太陽(yáng)系在銀河系中的位置：再一次，有很多這樣的例子。例如，如果我們的太陽(yáng)系離銀河系中心太近，或者在它螺旋臂的邊緣，或者太靠近任何一群恒星，我們的星球?qū)?huì)被宇宙射線摧毀。我們的太陽(yáng)如果更紅，或者更藍(lán)，光合作用將會(huì)受到阻礙。光合作用是一種自然的生化過(guò)程，對(duì)地球上的生命至關(guān)重要。上面的例子絕不是詳盡的。它只是眾多因素中的一個(gè)小樣本。這些因素必須是合適的，才能讓生命存在于地球上。我們很幸運(yùn)地生活在一個(gè)享有特權(quán)的太陽(yáng)系中的特權(quán)星球上，在一個(gè)享有特權(quán)的宇宙中享有特權(quán)的星系上。

? ? 現(xiàn)在的問(wèn)題是，有這么多的宇宙常數(shù)和宇宙參數(shù)定義了我們的宇宙，這么多可能的變量，它們是如何在我們生存所需的極窄的范圍內(nèi)發(fā)生的呢？流行的觀點(diǎn)是，我們要么是純粹的偶然性，要么是通過(guò)有目的的智能設(shè)計(jì)。 ? ? ? ?

? ? ?持“偶然性觀點(diǎn)'”的人尋求通過(guò)一種假設(shè)，來(lái)試圖淡化其中運(yùn)氣的因素。這種假設(shè)說(shuō)：我們的宇宙只是眾多被稱為多元宇宙的宇宙中的一個(gè)，這給了大自然更多的機(jī)會(huì)去做正確的事情，This gives nature many more chances to “get it right,” bringing the odds against its success down significantly。這給了大自然更多的機(jī)會(huì)去做正確的事情，從而大大降低了它的成功幾率。

? ??在無(wú)數(shù)無(wú)生命的宇宙中，一個(gè)或多個(gè)必要的變量不能落在生命所需的特定值范圍之內(nèi)。我們的想法是，大自然最終會(huì)把它做對(duì)，而且顯然是這樣做的，因?yàn)槲覀兊拇嬖诰褪亲C據(jù)（或者爭(zhēng)論中所說(shuō)的）。我們是幸運(yùn)的，我們的宇宙偶然發(fā)現(xiàn)了宇宙價(jià)值的正確組合。人擇原理通常被認(rèn)為是作為數(shù)學(xué)假設(shè)的多元宇宙的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)。

? ? ? 想象一下無(wú)數(shù)的無(wú)生命的宇宙，其中一個(gè)或多個(gè)必要的變量不能落在生命所需的特定價(jià)值范圍之內(nèi)。智慧設(shè)計(jì)論者將人擇原理作為進(jìn)一步的證據(jù)來(lái)支持他們的論點(diǎn)，即生命是由一個(gè)卓越的策劃者策劃的。生物系統(tǒng)不僅具有設(shè)計(jì)的特征（DNA的信息內(nèi)容、指定的復(fù)雜性、不可約的復(fù)雜性等），而且支持和提供生命環(huán)境的宇宙似乎被設(shè)計(jì)成達(dá)到這一目的的手段?！?/p>

（天涯君：打引號(hào)的這段材料來(lái)自國(guó)外某個(gè)類(lèi)似于知乎的網(wǎng)站，由天涯君進(jìn)行翻譯。可以看得出來(lái)這段材料有個(gè)預(yù)設(shè)，就是把生命預(yù)設(shè)為碳基生命。實(shí)際上生命不一定是碳基，但我們現(xiàn)在看到的地球上的生命都是碳基。）

?弱人擇猜想

? ? ?人之所以存在并且能觀測(cè)宇宙，是因?yàn)橛钪娌⒉痪哂型耆骄男再|(zhì)，按照 Carter 的說(shuō)法（弱人擇原理），“我們必須準(zhǔn)備好接受這樣一個(gè)事實(shí)，那就是我們?cè)谟钪嬷兴幍奈恢帽厝皇墙?jīng)過(guò)選擇的，正是因?yàn)檫@一位置的特殊性才讓我們能夠成為宇宙的觀察者”。在 Carter 的論文中，他將“位置”解釋為我們?cè)跁r(shí)間和空間雙重意義下的位置。認(rèn)為人們生存在眾多個(gè)宇宙演化模型中一個(gè)，假如我們不是身處當(dāng)前這模型，即宇宙會(huì)以不同方式演化，我們也不會(huì)在這里。

? ? ?? ?（天涯君：也許宇宙的存在也如同生命一樣物競(jìng)天擇，也在演化中，有部分就演化出了智能生命。）

? ? ? ? 物理學(xué)常數(shù)，它們偏愛(ài)那些應(yīng)該存在使碳基生命得以進(jìn)化的地域，而且以及宇宙應(yīng)該足夠年老，以便能夠?qū)崿F(xiàn)這一點(diǎn)。

（天涯君：宇宙的年齡要長(zhǎng)到足夠智能生命的出現(xiàn)。）

? ? ? ?為什么？憑什么？

? ? ? ?各種物理學(xué)常數(shù)？首先都是智能生命在研究測(cè)量。比如說(shuō)，某個(gè)宇宙沒(méi)有演化出智能生命，那所謂光速還有其他物理學(xué)定律，物理學(xué)常數(shù)都是沒(méi)有意義的。Why? ?智能生命都沒(méi)出現(xiàn)，哪來(lái)的物理學(xué)？有誰(shuí)去測(cè)量這些常數(shù)？

? ? ? ?你又會(huì)問(wèn)：“智能生命不存在，并不代表這些自然常數(shù)不存在啊？”拜托，自然常數(shù)正是你們這些吃抱著撐著的智能生命才發(fā)明的概念 ，好不好。

? ? 我們所有的自然常數(shù)，之所以是這個(gè)數(shù)值，有可能為了更大概率保證類(lèi)似于人類(lèi)這種智能生命的誕生。而只有智能生命的誕生，才會(huì)去定義、測(cè)量這些自然常數(shù)。

? ? ?你也可以說(shuō)，這樣子太武斷了吧。宇宙想怎么演化就怎么演化，憑什么要為人類(lèi)這種卑微的生命而存在。是的，宇宙有可能是演化成另外一個(gè)樣子。但是，演化成另外一個(gè)樣子，我們就不會(huì)在這討論“人擇原理對(duì)不對(duì)”？宇宙已經(jīng)演化出了人類(lèi)適宜的環(huán)境。）

? ? ? Carter 的理論在提出后不斷受到質(zhì)疑，但在學(xué)術(shù)界和其他領(lǐng)域也有大量的支持者。例如有人認(rèn)為碳基生命的出現(xiàn)并不是偶然的，而是物理常數(shù)作用的必然結(jié)果。而這些宇宙常數(shù)又恰好是被精心“設(shè)計(jì)”的，使得碳基生命以及人類(lèi)這樣的智慧生物能夠最終出現(xiàn)并且試圖探索宇宙的奧妙。持這種觀點(diǎn)的人認(rèn)為如果一些常見(jiàn)的物理常數(shù)與現(xiàn)在的值有微小的差別的話，人類(lèi)乃至碳基生命都不可能存在。

? ? ? ? 我們觀測(cè)到的宇宙中的很多宇宙常數(shù)是至關(guān)重要的，他的任何一點(diǎn)變化都會(huì)使得宇宙的面貌發(fā)生完全的改變，從而不會(huì)有現(xiàn)在這個(gè)形式的宇宙，更加不會(huì)有智慧生命思考“宇宙為什么是這個(gè)樣子”的問(wèn)題。

? ? ? 但是從另一個(gè)角度講，我們很容易理解如果這個(gè)宇宙可以在一百幾十億年前形成，那么就很可能有更多的宇宙在“不同時(shí)候”形成，帶有不同的宇宙常數(shù)，產(chǎn)生不同的結(jié)果。因而，人擇原理也可以理解為在非常非常多的宇宙中，有一個(gè)的宇宙常數(shù)恰好在能產(chǎn)生智慧生命的那個(gè)小范圍內(nèi)，它誕生后過(guò)了一百幾十億年，終于有個(gè)“弱智生物群體”中的智者提出了一個(gè)偉大的問(wèn)題：“這個(gè)宇宙為什么會(huì)是這個(gè)樣子” 。

? ? ?在卡特最初的定義中，弱人擇原理僅僅涉及到確定的“宇宙學(xué)”參數(shù)，即我們?cè)谟钪嬷?/span>空間和時(shí)間上的位置，而沒(méi)有牽涉到后來(lái)屬于強(qiáng)人擇原理的基本物理常數(shù)的值。他同樣也只是提到“觀測(cè)者”而不是“碳基生命”。不過(guò)這些模棱兩可的話，卻是導(dǎo)致無(wú)休止的對(duì)于各種版本人擇原理誤解的原因。智慧設(shè)計(jì)論的支持者聲稱得到了強(qiáng)人擇原理的理論支持。

? ? ?一方面，多宇宙理論或稱為多選擇宇宙理論的存在，是基于另一些理由，而弱人擇原理提供了一個(gè)貌似正確的理由，來(lái)解釋我們宇宙的良好秩序。如果存在可以支持智慧生命存在的宇宙，實(shí)際上這種宇宙也必定存在，而我們的宇宙無(wú)疑也是其中之一。不過(guò)有些進(jìn)化論的支持者也聲稱得到了人擇原理的理論支持，例如Ikeda及Jefferys就認(rèn)為人擇原理是表面上支持智慧設(shè)計(jì)論，實(shí)際上卻否定了智慧設(shè)計(jì)論。

? ?

?強(qiáng)人擇猜想

? ? ??宇宙必須具備某些性質(zhì),這些性質(zhì)允許生命在宇宙的某個(gè)歷史階段得以存在.

? ? ? ?（天涯君：?憑什么？這是典型的決定論的想法。如果贊同強(qiáng)人擇原理的話，可能要贊同有一個(gè)上帝。當(dāng)然，排除上帝的存在，也可能宇宙在物競(jìng)天擇的演化，不能產(chǎn)生出觀測(cè)者的宇宙就消失了。宇宙不能產(chǎn)生出觀測(cè)者來(lái)觀測(cè)它，她的存在有何意義？當(dāng)然，怎樣定義觀測(cè)者，這是一個(gè)問(wèn)題、

? ? ?它暗示著宇宙的目的是產(chǎn)生智慧生命，設(shè)定自然法則和基本物理常數(shù)，是為了確保我們所知道的生命會(huì)出現(xiàn)和進(jìn)化。）

? ? ?終極人擇猜想

? ? ? 提普勒提出了Omega點(diǎn)宇宙論作為假設(shè)，同時(shí)仍然聲稱他的這些分析是建立在已知的物理定律上的。

? ? ? ?Omega點(diǎn)是一個(gè)術(shù)語(yǔ)，它用來(lái)描述遙遠(yuǎn)的未來(lái)宇宙的狀態(tài)，他認(rèn)為這是已知的物理定律所要求的。根據(jù)這一宇宙論，即智能生命接管了宇宙中的所有物質(zhì)，并最終迫使它崩潰。在那次坍塌中，宇宙的計(jì)算能力發(fā)散到無(wú)窮大，而隨著宇宙達(dá)到一個(gè)孤立點(diǎn)的宇宙奇點(diǎn)，計(jì)算能力被模擬的環(huán)境持續(xù)了無(wú)限的時(shí)間。這個(gè)奇點(diǎn)是提普勒的Omega點(diǎn)。隨著計(jì)算資源的逐漸分化，蒂普勒指出，未來(lái)的社會(huì)將能夠通過(guò)模仿宇宙大爆炸時(shí)所產(chǎn)生的其他宇宙來(lái)復(fù)活死者（天涯君：能量量需要太大了吧，估計(jì)只能是一個(gè)空想。感覺(jué)很偽科學(xué)。）。他看來(lái)，歐米加點(diǎn)具有上帝的所有屬性，大多數(shù)傳統(tǒng)宗教都宣稱擁有上帝的屬性。（天涯君：這個(gè)Omega點(diǎn)的理論的材料暫時(shí)在中文的資料中沒(méi)見(jiàn)過(guò)，由本人從英文資料中翻譯過(guò)來(lái)的。若非必須，勿增實(shí)體，為什么一定要假定上帝的存在？）

? ? 他和合著者約翰.巴羅在1986年出版的著作《人擇宇宙原理》中，定義了“最終的人擇原理”（FAP），作為對(duì)人擇原理的概括：智能信息處理必須在宇宙中存在，一旦它存在，就永遠(yuǎn)不會(huì)消亡。宇宙及其賴以存在的基本常數(shù)必然保證在某一階段會(huì)出現(xiàn)能夠觀察它的物種。

? ? 包含智慧的信息處理過(guò)程一定會(huì)在宇宙中出現(xiàn)，而且，它一旦出現(xiàn)就不會(huì)滅亡；

? ? ? ? 為了讓宇宙在邏輯上存在，它必須包含觀察者;否則，說(shuō)宇宙是否存在或不存在，在邏輯上是沒(méi)有意義的。顯然我們的宇宙存在。如果我們宇宙中的最后一個(gè)觀察者死了，沒(méi)有更多的觀察者，那么宇宙將不復(fù)存在（天涯君：“我思故我在的另外一個(gè)版本”？）。它與物理定律不一致，因?yàn)橛钪嬉Ｖ勾嬖?因此，必須有一個(gè)“歐米加點(diǎn)”，它能永遠(yuǎn)維持生命。

? ?（天涯君：提普勒是美國(guó)數(shù)學(xué)物理學(xué)家和宇宙學(xué)家，在杜蘭大學(xué)的數(shù)學(xué)和物理系中擔(dān)任聯(lián)合職務(wù)，正兒八經(jīng)麻省理工畢業(yè)的。不過(guò)George Ellis認(rèn)為他的理論很大程度上是偽科學(xué)。約翰.巴羅是劍橋大學(xué)的物理學(xué)教授。）

? ? ?完全荒謬人擇猜想

? ? ? ? 生命將會(huì)掌握所有的物質(zhì)和力量，不止在一個(gè)宇宙，而是在所有邏輯上可能存在的宇宙；生命將會(huì)傳播到邏輯上可能存在的所有宇宙的每一個(gè)角落，而且將會(huì)儲(chǔ)有所有邏輯上可能被理解的、無(wú)限的知識(shí)；

（天涯君：這是某個(gè)業(yè)余物理學(xué)家為了嘲笑人擇原理，捏造出來(lái)的。）

其他:

? ? ? 普林斯頓大學(xué)的康韋和寇辰教授在2006年提出了自由意志定理，被學(xué)界看作是結(jié)合了寇辰和史拜克早前的工作與貝爾不等式思路的產(chǎn)物?？淀f和寇辰于2009年發(fā)表了一個(gè)改進(jìn)和加強(qiáng)了的版本，即：如果人類(lèi)擁有自由意志，則基本粒子也有。康韋等對(duì)自由意志的定義，主要指兩層含義：(1)能在不同的可能性之中做出選擇；(2)這個(gè)選擇不能由過(guò)去發(fā)生過(guò)的一切歷史所決定。即，即使掌握了整個(gè)宇宙過(guò)去所有的一切信息，也無(wú)法對(duì)該選擇作出準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。

? ? ?其實(shí)看人擇原理的提出就會(huì)發(fā)現(xiàn)，人擇原理有可能就是基于進(jìn)化論的觀點(diǎn)。進(jìn)化論是現(xiàn)代生物學(xué)的基礎(chǔ)，包括霍金、溫伯格等世界最頂級(jí)的科學(xué)家都宣布支持進(jìn)化論。根據(jù)上面的分析，宇宙不僅必然會(huì)出現(xiàn)能夠感應(yīng)光量子的智慧生命（人擇原理），甚至智慧生命的自由意志本源在于量子的自由意志，是它們決定了智慧生命對(duì)外部環(huán)境具有熵減作用。

? ? ? 當(dāng)然這些量子不是游離于生命之外的，而是生命體內(nèi)的，這一點(diǎn)很重要，非常重要。這一點(diǎn)決定了宗教理論最好遠(yuǎn)離人擇原理。

（天涯君：見(jiàn)附錄二）

部分反對(duì)意見(jiàn)：

? ? ? 1、生命的化學(xué)本質(zhì)是碳的化合物嗎？目前的人擇原理特別是弱人擇原理假設(shè)生命就是碳基生物，但實(shí)際上允許碳基生物進(jìn)化的物理常數(shù)的界限也比預(yù)想的要少了很多限制？

? ? ? ?人類(lèi)進(jìn)化是為了適應(yīng)當(dāng)前的宇宙、宇宙常數(shù)和所有的一切，而不是宇宙適應(yīng)人類(lèi)，那就是說(shuō)是因?yàn)槲覀冞m應(yīng)了宇宙，宇宙卻不是專(zhuān)門(mén)為了適應(yīng)我們的。強(qiáng)人擇原理的批評(píng)者認(rèn)為它既不是可試驗(yàn)的也不是可證偽的。巴羅和蒂普勒（1986）認(rèn)為雖然最終人擇原理是一個(gè)站得住腳的物理學(xué)觀點(diǎn)，它也還是“和道德價(jià)值非常接近”?；艚鹫J(rèn)為我們所處的宇宙并不如人擇原理的擁護(hù)者所說(shuō)得這般“特別”。他認(rèn)為有98%的可能，一個(gè)宇宙大爆炸會(huì)產(chǎn)生同我們一樣的宇宙。然而，諸如霍金所使用的這些方程式是否能得出這樣的結(jié)論？而且什么樣的宇宙可被稱為是“和我們一樣”，這些問(wèn)題在科學(xué)上都是重要的。

? ? 霍金的波函數(shù)陳述了宇宙在與比它先出現(xiàn)的事物沒(méi)有聯(lián)系的情況下是如何形成的，也就是說(shuō)，它是怎樣從零產(chǎn)生的。然而，從2004年起，這個(gè)理論就在不斷地被爭(zhēng)論，而且，正如霍金在1988年所寫(xiě)的，“是什么打破了這種平衡從而創(chuàng)造了一個(gè)宇宙去解釋它們？……為什么宇宙要不遺余力地去打擾現(xiàn)有的東西？”“從無(wú)到有”是形而上學(xué)的一個(gè)根本問(wèn)題。

2、對(duì)巴羅和泰普勒斯SAP（強(qiáng)人擇原理）的批評(píng)人士聲稱，它既不是可測(cè)試的，也不是可證偽的，因此不是一種科學(xué)的陳述，而是一種哲學(xué)上的陳述。同樣的批評(píng)也針對(duì)多元宇宙的假設(shè)。這種批評(píng)的一個(gè)修正版本是，我們對(duì)生命的出現(xiàn)，尤其是智慧生命的理解如此之少，以至于我們實(shí)際上不可能計(jì)算出每個(gè)宇宙中觀察者的數(shù)量。另外，作為基本常數(shù)的函數(shù)的先驗(yàn)分布很容易被修改以得到任何想要的結(jié)果。許多批評(píng)集中在強(qiáng)烈的人擇原理的版本上，如巴羅和提普勒的人擇宇宙原理，它們是目的論的概念，傾向于將生命的存在描述為可觀測(cè)的物理常數(shù)的必要前提。但實(shí)際上上大量的證據(jù)也表明，生物通過(guò)自然選擇進(jìn)行了微調(diào)，以適應(yīng)生命存在的物理和地球物理環(huán)境。生命似乎已經(jīng)適應(yīng)了宇宙，而不是相反。

附錄一:

《宇宙學(xué)新疆域》（FRONTIERS OF UNIVERSE）

[美]艾薩克．阿西莫夫　著

卞毓麟 何妙福　譯

為何事物如現(xiàn)在那樣

（注：本文中的“人類(lèi)學(xué)原理”，“強(qiáng)人類(lèi)學(xué)原理”和“弱人類(lèi)學(xué)原理”，一般翻譯為“人擇原理”，“強(qiáng)人擇原理”和“弱人擇原理”。）

? ? ? 1988年11月，科學(xué)家們就一直討論多年的論題——人類(lèi)學(xué)的原理，召開(kāi)了一次極有權(quán)威的科學(xué)會(huì)議。

? ? “ 人類(lèi)學(xué)的”（Anthropic）一詞源于希臘語(yǔ)，意思是“與人有關(guān)的”。人類(lèi)學(xué)原理試圖強(qiáng)調(diào)人類(lèi)，作為目擊者，對(duì)宇宙的真正存在來(lái)說(shuō)是必需的。

? ? ?也許看來(lái)它的反面是正確的。我們是在一顆普通恒星的一個(gè)小的行星上，而這顆恒星湮沒(méi)于包含了幾千億顆恒星的一個(gè)星系里，還有另外的恒星在其他1000億個(gè)星系里。為什么如此無(wú)法想象的龐大的一個(gè)宇宙居然僅為我們而存在？

? ? ? 答案則是宇宙越小，它膨脹然后收縮而絕滅所需的時(shí)間就越少。對(duì)我們來(lái)說(shuō)，為了取得進(jìn)化時(shí)間，宇宙必須像它現(xiàn)在那樣大。

? ? 此外，自然規(guī)律使得原子能夠形成。假如這些規(guī)律稍有不同，原子便不可能形成。而且，大爆炸以后有過(guò)的經(jīng)歷似乎使恒星和星系得以形成。稍有差異原本就會(huì)使它們的形成變?yōu)椴豢赡?。要不是原子、恒星和星系剛好能形成的話，那么我們自己就不可能形成?/span>

? ? ?甚至說(shuō)到地球，地球軌道或太陽(yáng)質(zhì)量的略微變化便會(huì)使地球無(wú)法居住。即使它能居住，其物質(zhì)的組成和化學(xué)性質(zhì)的微小改變——例如，假如水變成冰時(shí)并不膨脹，或者假如碳原子不能彼此鉤連在一起的話——將會(huì)使生命成為不可能。

? ? ?量子理論也使得我們好像是必不可少的。根據(jù)量子理論，在有些情況下，我們實(shí)際上只有直到觀測(cè)到電子時(shí)才可能辨別它在做什么。當(dāng)沒(méi)有觀測(cè)到電子時(shí)，即使理論上也不可能推斷它在做什么。某些科學(xué)家認(rèn)為這意味著如果沒(méi)有目擊者，宇宙便不會(huì)存在。

? ? ? 按照這個(gè)理論，宇宙必須有目擊者，而且自始至終必須有目擊者。但另一方面，直到宇宙150億歲時(shí)，最早的人類(lèi)才進(jìn)化?？铸?jiān)匈Y格當(dāng)目擊者嗎？直到宇宙 100億歲時(shí)，地球本身才形成。這是否意味著在其他行星上有別的形式的生命曾作見(jiàn)證？否則它是否意味著宇宙是上帝僅僅為了人類(lèi)的利益而創(chuàng)造的？而且那個(gè)上帝從頭到尾是宇宙永恒的監(jiān)護(hù)人嗎？根據(jù)“強(qiáng)人類(lèi)學(xué)原理”，這個(gè)假定似乎是必然的。

? ? ?然而，大多數(shù)科學(xué)家更喜歡“弱人類(lèi)學(xué)原理”。為了理解其意義是什么，請(qǐng)你考慮一下這個(gè)問(wèn)題：為何你的耳朵就具有它們現(xiàn)在所有的形狀和位置？答案也許是使得眼鏡能配戴在耳朵上。假如那樣的話，耳朵必須存在且必須在它們現(xiàn)在的地方，而這正是眼鏡的存在所決定的。

? ? ?但它是從相反方向來(lái)理解的。眼鏡被設(shè)計(jì)來(lái)適合耳朵，而不是反過(guò)來(lái)。假如耳朵長(zhǎng)在別的地方或根本就不存在的話，那么就會(huì)以不同的樣式設(shè)計(jì)眼鏡。

同樣情況，有可能存在無(wú)限多的宇宙，每個(gè)宇宙具有一組不同的自然規(guī)律?；蛟S這無(wú)限多的宇宙中，除了一個(gè)之外，其余的宇宙所具有的自然規(guī)律都不容許生命存在。而僅有一個(gè)宇宙里，其自然規(guī)律確實(shí)考慮到了生命的存在。

這一個(gè)宇宙就應(yīng)是我們的宇宙，而我們就在其中經(jīng)歷了進(jìn)化，然后對(duì)這個(gè)宇宙顯得多么恰好地適合于我們感到驚異。但這實(shí)在與我們毫無(wú)關(guān)系。我們發(fā)覺(jué)我們的宇宙的完美僅僅因?yàn)樗俏ㄒ坏奈覀兡茉谄渲猩娴挠钪?。多半，在其他的生命（如我們所知的）不可能存在的宇宙里，別的種類(lèi)的生命或別的類(lèi)型的無(wú)法想象的現(xiàn)象也許會(huì)盛行。而且這些生命或現(xiàn)象中的每一種，若具有驚奇的能力的話，便會(huì)驚奇為何它們的宇宙顯得如此適合于它們。

? ? ? 我們?cè)鯓幽軘喽ㄟ@種弱人類(lèi)學(xué)原理是否正確呢？畢竟，我們自己的宇宙是我們所能觀測(cè)的唯一一個(gè)宇宙。一位意大利科學(xué)家E·W·賽阿默（E. W. Sciama）曾提出一個(gè)建議。

? ? 要是有無(wú)數(shù)個(gè)宇宙的話，那么可能有許多宇宙足夠接近完美而容許我們這種生命生存。我們的宇宙應(yīng)只是它們中的一個(gè)，且它也許不是最臻于完美的。

要是我們更多地了解我們的宇宙，要是我們能作比至今已作的更精密的測(cè)量，我們能比現(xiàn)在更多地認(rèn)識(shí)到生命及其需求，我們會(huì)知道我們的宇宙并不是十分完美的。我們甚至可借助修正這個(gè)自然規(guī)律的精確形式或那個(gè)常數(shù)的精確值，設(shè)法設(shè)計(jì)（在腦海里）一個(gè)比我們的宇宙更合適的宇宙。

附錄二：

《量子力學(xué)中的自由意志定理》

（天涯君：這篇文章的技術(shù)細(xì)節(jié)比較難懂，看不懂就算了，我沒(méi)看懂，不一樣的享受人生?？床欢木涂聪旅琅?。你們既然進(jìn)我了的公眾號(hào)，就不能讓你們空手而歸。）

（天涯君：給女士們也準(zhǔn)備了帥哥一枚）

唐先一

作者簡(jiǎn)介：唐先一，中國(guó)科學(xué)院自然與社會(huì)交叉科學(xué)研究中心客座學(xué)者；

……

二、自由意志定理簡(jiǎn)介

康韋等的自由意志定理最初發(fā)表于2006年，被學(xué)界看作是結(jié)合了寇辰和史拜克(Ernst Specker)早前的工作與貝爾不等式思路的產(chǎn)物。⑦在一些學(xué)者的質(zhì)疑之下，⑧康韋和寇辰于2009年發(fā)表了一個(gè)改進(jìn)和加強(qiáng)了的版本。下文所介紹的，即此2009年的版本——自由意志定理(Strong Free Will Theorem)。

通過(guò)反證法，自由意志定理證明了如下事實(shí)：如果人類(lèi)擁有自由意志，則基本粒子也有。其中康韋等對(duì)自由意志的定義，主要指兩層含義：(1)能在不同的可能性之中做出選擇；(2)該選擇不能由過(guò)去發(fā)生過(guò)的一切歷史所決定。即，即使掌握了整個(gè)宇宙過(guò)去所有的一切信息，也無(wú)法對(duì)該選擇作出準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。

定理預(yù)設(shè)人類(lèi)具有自由意志，其中當(dāng)然包含了：實(shí)驗(yàn)者可以自由地選擇在哪個(gè)方向上測(cè)量粒子的自旋。在此基石之上，定理的證明還需要三條基本公理：SPIN、TWIN和MIN。依次介紹如下：

SPIN：對(duì)一個(gè)自旋1粒子，依次在空間三個(gè)彼此垂直的方向上測(cè)量其自旋的平方，總是得到兩個(gè)1，一個(gè)0，按某種順序。(該公理是量子力學(xué)的嚴(yán)格推論。)

TWIN：兩個(gè)自旋1粒子可以建立起這樣的關(guān)聯(lián)，使得當(dāng)它們?cè)谙嗤较蛏媳粶y(cè)量自旋平方時(shí)，總是給出相同的1或0的結(jié)果。這樣兩個(gè)粒子叫做“twinned”。進(jìn)一步地，若實(shí)驗(yàn)者A對(duì)粒子a依次在三個(gè)彼此垂直方向x、y、z上測(cè)量自旋平方，而實(shí)驗(yàn)者B對(duì)粒子b在w方向上測(cè)量自旋平方，且恰好w與x、y、z中的一個(gè)方向相同，則實(shí)驗(yàn)者B測(cè)得結(jié)果將與該方向上A測(cè)得的結(jié)果一致。(twinned即量子糾纏，只要兩個(gè)粒子建立了量子糾纏，此公理即可由量子力學(xué)嚴(yán)格導(dǎo)出。)

MIN：當(dāng)實(shí)驗(yàn)者A和B處于類(lèi)空間隔之中，分別進(jìn)行測(cè)量實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)者B可以憑其自由意志自由地從33個(gè)候選方向中選擇一個(gè)w方向，來(lái)測(cè)量粒子b的自旋平方，而該選擇不會(huì)對(duì)粒子a產(chǎn)生任何影響；同樣地，實(shí)驗(yàn)者A也可以完全自由地從33個(gè)候選方向中選取三個(gè)彼此垂直的方向x、y、z(共40種不同的選取可能)來(lái)測(cè)量粒子a，且此選取也不會(huì)影響到粒子b。(此即定域性條件：處于類(lèi)空間隔中的事件彼此不能影響。由相對(duì)論和因果的時(shí)序性嚴(yán)格保證。)

在有了這三條公理之后，給出定理的嚴(yán)格證明之前，還需要介紹一個(gè)數(shù)學(xué)上的事實(shí)——寇辰—史拜克佯謬：⑨在如下圖所示的空間33個(gè)方向上，若給每個(gè)方向上都安排一個(gè)0或1的數(shù)值，則不可能存在這樣一種安排，使得任意三個(gè)彼此垂直的方向上，都恰被安排有兩個(gè)1和一個(gè)0。

圖1(a)，寇辰—史拜克佯謬中所選取的空間的33個(gè)方向(引自康韋等的論文，2009)

圖1(b)，寇辰—史拜克佯謬中所選取的空間的33個(gè)方向(引自康韋等的論文，2009)

于是，以反證法來(lái)證明自由意志定理：假設(shè)待測(cè)的自旋1粒子沒(méi)有自由意志，即其行為服從決定論。那么，在每次測(cè)量即將開(kāi)始之前，其測(cè)量結(jié)果就已經(jīng)可以預(yù)先確定?，F(xiàn)在，由于實(shí)驗(yàn)者B具有自由意志，可以在33個(gè)方向中任意選擇，這樣粒子b必須面對(duì)所有33種可能，任意一個(gè)方向w的測(cè)量，它都必須有一個(gè)0或1的結(jié)果。這樣，一個(gè)決定論的粒子就必須有一個(gè)“萬(wàn)全的腳本”，即，其測(cè)量結(jié)果是之前整個(gè)宇宙的歷史和w的函數(shù)，記之為β=β(H0，w)，完全可以預(yù)先確定。其中H0代表整個(gè)宇宙之前的完備信息，w可在33個(gè)方向中選一，β只能等于0或1。

現(xiàn)在再來(lái)看實(shí)驗(yàn)者A和粒子a，當(dāng)A進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，他知道對(duì)粒子b的實(shí)驗(yàn)也正在類(lèi)空間隔中進(jìn)行，但由于身處類(lèi)空間隔之中，他既無(wú)從知道實(shí)驗(yàn)者B選擇了哪個(gè)方向，也不知道粒子b的測(cè)量結(jié)果。但是，實(shí)驗(yàn)者A確定地知道：在33個(gè)方向中，每個(gè)都有可能是w，而對(duì)每一個(gè)可能的w，粒子b都會(huì)給出明確的測(cè)量結(jié)果β。于是，可將之記為β(w)，也就是“萬(wàn)全的腳本”，且β(w)=β(H0，w)，這就構(gòu)成了一個(gè)分布于33種可能的w上的函數(shù)。由于公理TWIN，實(shí)驗(yàn)者A知道，當(dāng)他進(jìn)行測(cè)量時(shí)，將在任意方向得到和B完全相同的結(jié)果，即他的測(cè)量結(jié)果也將必須符合函數(shù)β(w)。而另一方面，實(shí)驗(yàn)者A擁有自由意志，他是可以任意選擇三個(gè)彼此垂直的方向進(jìn)行測(cè)量的，由公理SPIN，三個(gè)測(cè)量結(jié)果必定是兩個(gè)1，一個(gè)0。這樣，函數(shù)β(w)就必須滿足這樣的性質(zhì)：在任意三個(gè)彼此垂直的方向上，函數(shù)β(w)給出的值為兩個(gè)1，一個(gè)0。然而，寇辰—史拜克佯謬已經(jīng)證明，這樣的函數(shù)β(w)是不存在的，故導(dǎo)出了矛盾!所以粒子必須具有自由意志。

回顧自由意志定理的整個(gè)邏輯鏈條，可見(jiàn)其為：

人有自由意志+SPIN+TWIN+MIN+決定論的粒子→矛盾

正如康韋等在其論文中所述：SPIN、TWIN、MIN三條公理告訴了我們，自旋1粒子面對(duì)三個(gè)彼此垂直方向上自旋平方的測(cè)量時(shí)，其反應(yīng)必須是自由的。

自由意志定理在貝爾不等式工作的基礎(chǔ)上更進(jìn)了一步。因?yàn)樵诮Y(jié)果上，貝爾不等式只是否定了所有定域性的隱參量理論；而自由意志定理，在承認(rèn)人類(lèi)自由意志的前提下，否定了所有決定論性地描述粒子行為的理論。在前提假設(shè)上，貝爾不等式需要隱參量的靜態(tài)系綜條件；而自由意志定理要求的SPIN、TWIN、MIN三公理更普適，也更弱，可以說(shuō)并不直接依賴量子力學(xué)。⑩實(shí)驗(yàn)上，貝爾不等式需要較苛刻的實(shí)驗(yàn)條件，(11)而自由意志定理只需一個(gè)假想實(shí)驗(yàn)。

三、學(xué)界對(duì)自由意志定理的反饋

自由意志定理的發(fā)表引起了學(xué)界熱烈的反響。其中當(dāng)然有眾多支持的聲音，如施特勞曼(Norbert Straumann)對(duì)自由意志定理的另一證明進(jìn)路；(12)阿倫茨(Felix Arends)等人的工作，認(rèn)為康韋等的證明可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化，33個(gè)自由選擇的測(cè)量方向可減少至18個(gè)。(13)也有學(xué)者討論了自由意志定理進(jìn)一步的應(yīng)用和影響，其中科爾貝克(Colbeck)的工作可能對(duì)量子論有著相當(dāng)?shù)囊饬x。(14)

當(dāng)然，也有反對(duì)的觀點(diǎn)。例如，梅農(nóng)(Menon)撰文指出，(15)自由意志定理能論證粒子的非決定性意義不大，此結(jié)論早已暗含于其兩條前提假設(shè)中：其一，由粒子構(gòu)成的人是非決定性的；其二，TWIN實(shí)為量子力學(xué)的嚴(yán)格推論，而量子力學(xué)所描述的粒子當(dāng)然是非決定性的。梅農(nóng)進(jìn)一步提出懷疑：既然SPIN、TWIN、MIN加決定論的粒子導(dǎo)出了矛盾，可能不是粒子有自由意志，而是MIN有問(wèn)題，即因果時(shí)序性可能并不嚴(yán)格成立!(即未來(lái)可以影響過(guò)去，但其并未就之展開(kāi)。)

戈?duì)柎奶?Goldstein)等則認(rèn)為，(16)因?yàn)槎ɡ淼那疤嶂邪ㄓ蛐詶l件，其當(dāng)然能證明量子力學(xué)與決定論矛盾，這是貝爾不等式已經(jīng)完成的工作，毫無(wú)新意。

另一種反對(duì)來(lái)自霍爾(Hall)和巴雷特(Barrett)，(17)就如同TWIN所展示的，粒子a、b的選擇具有極強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性(總是相同)。而如果身處類(lèi)空間隔中的實(shí)驗(yàn)者A、B在“自由”選擇方向x、y、z、w時(shí)，其選擇因某種原因(例如參加同一研究項(xiàng)目，受過(guò)相同培訓(xùn)等)而具有一定的關(guān)聯(lián)性，則定理的推導(dǎo)將失效。于是，實(shí)驗(yàn)者測(cè)量選擇間的關(guān)聯(lián)性能否被排除成了一個(gè)關(guān)鍵性問(wèn)題。隨后，2012年，科爾貝克等在《自然》上發(fā)表論文證明：只要兩名實(shí)驗(yàn)者的選擇有一定程度的彼此獨(dú)立，則此獨(dú)立性可通過(guò)技術(shù)過(guò)程被放大，達(dá)到完全的隨機(jī)而擯除所有的關(guān)聯(lián)性。(18)自由意志定理被挽救了。

最嚴(yán)峻的反對(duì)觀點(diǎn)是：自由意志定理所證明的只是非決定性(indeterministic)，而不是自由意志(free will)。如梅拉利(Merali)和莫德琳(Maudlin)等所述：粒子非決定性的行為，充其量只是一種隨機(jī)性(randomness)的體現(xiàn)，既不能被稱為自由意志，也不清楚如何能以之來(lái)構(gòu)建出人類(lèi)的自由意志；粒子的行為是自由的，但沒(méi)有體現(xiàn)出意志。(19)關(guān)于這個(gè)爭(zhēng)論，目前的文獻(xiàn)沒(méi)能很好地給出解決方案，本文第六節(jié)中將就此做進(jìn)一步解決。

就這一點(diǎn)，康韋和寇辰其實(shí)也提出了反駁，(20)他們認(rèn)為自由意志定理所揭示的不可能是隨機(jī)性。因?yàn)樗械碾S機(jī)性都可以從一個(gè)事先制備的隨機(jī)數(shù)列當(dāng)中來(lái)依次提取，從而獲得實(shí)現(xiàn)。但自由意志定理證明了所有的選擇必須是新鮮的，不可能是事先預(yù)存的，因此不是隨機(jī)性。然而，這個(gè)說(shuō)法，康韋等其實(shí)是收窄了隨機(jī)性的概念范圍，即認(rèn)為“新鮮的隨機(jī)”不是隨機(jī)。但事實(shí)可能并非如此，因?yàn)榱Ｗ拥倪@種量子不確定性恰恰是量子信息技術(shù)中的一個(gè)重要隨機(jī)源。(21)盡管如此，康韋等據(jù)此進(jìn)一步地聲稱：自由意志定理不僅排除了決定論性的理論，也排除了所有隨機(jī)過(guò)程演化類(lèi)的理論。此類(lèi)理論的進(jìn)路是在原先決定論性的力學(xué)方程中添入隨機(jī)性，使之能夠給出與實(shí)驗(yàn)相符的統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)，從而成為量子力學(xué)的替代理論，典型例子是GRW模型。

圖莫爾卡(Roderich Tumulka)等GRW模型的支持者隨即做出反擊，(22)認(rèn)為事先制備的隨機(jī)數(shù)列這一提法不妥，這等同于抹殺了GRW可以擁有“新鮮的隨機(jī)”。但同時(shí)，圖莫爾卡也承認(rèn)在GRW模型中，類(lèi)空間隔里的新鮮隨機(jī)之間存在相互影響，從而使得該理論中，在A處的新鮮隨機(jī)結(jié)果，在某些慣性參照系中看來(lái)，將勢(shì)必逆時(shí)間之流，影響在B處的過(guò)去發(fā)生的隨機(jī)結(jié)果。但其認(rèn)為這種對(duì)因果時(shí)序性的破壞是可以接受的。持相同觀點(diǎn)的還有吉鑫(Gisin)，(23)其建議將GRW理論中的隨機(jī)分作兩個(gè)層次：理論預(yù)言的隨機(jī)分布函數(shù)(probablity distribution)和隨機(jī)結(jié)果真實(shí)發(fā)生(realization)。雖然后者如康韋所言會(huì)破壞嚴(yán)格的因果時(shí)序，但前者不會(huì)。故而GRW理論仍然在可以接受之范疇。

四、自由意志定理的意義

首先，自由意志定理非常清晰地證明：基本粒子的行為是非決定論的。它們?cè)诒粶y(cè)量時(shí)的行為，即便人們擁有整個(gè)宇宙之前的所有信息，也無(wú)法精確預(yù)測(cè)。這對(duì)試圖尋找決定論性的力學(xué)理論，例如隱參量類(lèi)理論，無(wú)疑是巨大的否定。雖然，定理本身并不能否定決定論，因?yàn)槠淝疤峒僭O(shè)中已經(jīng)先行排除了決定論的可能，但是，定理給出了一條非常清晰而堅(jiān)固的邏輯鏈條，即只要實(shí)驗(yàn)者具有自由意志，則基本粒子也有。而人具有自由意志，是難以反駁的，不然無(wú)異于承認(rèn)我們所有的研究工作，都是百億年前就已經(jīng)既定的——無(wú)疑是荒謬的。

定理的這一意義其實(shí)宣告了：基本粒子也有自由，故而整個(gè)宇宙都有。宇宙的未來(lái)并不確定，由人類(lèi)和其他所有物質(zhì)共同來(lái)描繪。正如蘇亞雷斯(Suarez)的論文指出的，(24)這種不確定性，可能比量子力學(xué)本身更為基本。如同牛頓力學(xué)所揭示的動(dòng)量守恒定律，到了相對(duì)論中仍然成立；也許有一天，量子論被更先進(jìn)的理論取代，而物質(zhì)的自由意志、未來(lái)的不確定性將仍然存在。

其次，自由意志定理為最終解釋我們?nèi)祟?lèi)的自由意志提供了可能的進(jìn)路。量子力學(xué)之前的牛頓力學(xué)，是完全決定論的，整個(gè)宇宙如同精密的機(jī)械座鐘般運(yùn)轉(zhuǎn)著。在這樣一個(gè)力學(xué)框架之內(nèi)，是不可能解釋人類(lèi)的自由意志的。故而，如經(jīng)典物理學(xué)家們所信奉的，力學(xué)是描述“死物”的；而如何描述人類(lèi)意識(shí)則不在此框架之中?？梢哉f(shuō)，該問(wèn)題被回避了，正如彭羅斯(Penrose)的書(shū)中指出的。(25)但如今，有了量子力學(xué)和自由意志定理，便提供了這樣一種空間和可能：物質(zhì)系統(tǒng)本身就是非決定性的，可能做出全新的決策。(26)康韋等人也說(shuō)：人類(lèi)的自由意志可被看作由基本粒子的自由意志組合而成。與他們的觀點(diǎn)遙相呼應(yīng)的是圣塔菲學(xué)院考夫曼教授(Kauffman)的觀點(diǎn)：大腦在接受外部信息之后，可能做出若干種宏觀經(jīng)典的行為反應(yīng)。而具體做出其中的一種反應(yīng)，對(duì)應(yīng)了一個(gè)量子波包坍縮的過(guò)程；而決定了具體坍縮到哪一種反應(yīng)，則是人的自由意志發(fā)生作用的結(jié)果。(27)

第三，定理的一個(gè)引申意義在于：揭示了量子力學(xué)可能是預(yù)測(cè)能力最好的理論。這其實(shí)并不是康韋他們的工作，而是科爾貝克等人基于自由意志定理所做的工作。(28)他們從數(shù)學(xué)上證明了，由于粒子具有自由意志，不可能存在另外的理論，能在統(tǒng)計(jì)意義上對(duì)粒子行為做出更加精準(zhǔn)的刻畫(huà)。而這是一條非常強(qiáng)的觀點(diǎn)，否定了所有試圖尋找比量子力學(xué)更精確理論的努力。這樣一來(lái)，原來(lái)只是實(shí)驗(yàn)上到目前為止都支持量子力學(xué)，現(xiàn)在就成了實(shí)驗(yàn)上支持預(yù)測(cè)能力上沒(méi)有比量子論更好的理論。這既是對(duì)量子論的巨大肯定，也為粒子們的自由意志留下了不容侵犯的領(lǐng)地。

第四，自由意志定理揭示了自由意志帶有某種非定域性的色彩。因?yàn)閺目淀f他們的假想實(shí)驗(yàn)中可以看出，處于類(lèi)空間隔中的兩個(gè)粒子，其各自做出自由選擇卻能彼此保持一致。這體現(xiàn)了量子關(guān)聯(lián)的非定域性。對(duì)于這種非定域性，一個(gè)最強(qiáng)的解讀來(lái)自吉鑫的文章，(29)他認(rèn)為自由意志既不能從過(guò)去的時(shí)間導(dǎo)出，又處于類(lèi)空間隔，卻能保持一致，這說(shuō)明了自由意志具有“超越時(shí)空”的非定域性。這個(gè)結(jié)論可能偏強(qiáng)，因?yàn)槿糇屑?xì)查看量子理論和相關(guān)實(shí)驗(yàn)，可以看出，一個(gè)簡(jiǎn)潔平實(shí)的解讀是：介由量子糾纏，兩粒子間存在某種默契，而此默契是非定域性的。故而，本文的提法是：自由意志帶有某種非定域性的色彩?？淀f等的定理中也提到了這一點(diǎn)，并抱以積極的態(tài)度，認(rèn)為正是這種非定域性，揭露了基本粒子亦有自由意志這一事實(shí)。

盡管自由意志定理有著堅(jiān)固的邏輯和重要的意義，學(xué)界對(duì)之仍存疑問(wèn)和爭(zhēng)議。一個(gè)重要的疑問(wèn)是：人類(lèi)的自由意志與粒子的非決定性行為，可說(shuō)有本質(zhì)性的差別。若真如康韋和寇辰所說(shuō)，人的自由意志是由粒子的自由意志構(gòu)成的，那如何構(gòu)成?而一條重要的反駁則是：非決定論性，是否能等同于自由意志?尤其是考慮一個(gè)粒子的行為，更像是隨機(jī)性，而隨機(jī)性怎能等同于自由意志呢?(30)下文將就此兩點(diǎn)，結(jié)合有關(guān)文獻(xiàn)，來(lái)做一番探討。

五、從粒子到人

在宏觀低速的世界中，大多數(shù)沒(méi)有生命的“死物”都不體現(xiàn)自由意志，而服從決定論性的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。例如，集成電路中的大量電子、不斷衰變的核燃料等。這是因?yàn)樵诤暧^層面，粒子的自由意志為統(tǒng)計(jì)平均所掩蓋。

但在生物系統(tǒng)中，情況可能并非如此。有研究顯示，基本粒子的不確定性，可能導(dǎo)致生物化學(xué)反應(yīng)中的不確定性，并可能反而對(duì)生存競(jìng)爭(zhēng)有利。(31)亦有綜述論文概覽了基因的表達(dá)過(guò)程中存在著大量的內(nèi)稟的隨機(jī)性(32)——即便在基因序列、環(huán)境因素全同的情況之下，并討論了其進(jìn)化論意義上的好處。

黏菌群是由許多相似的黏菌細(xì)胞構(gòu)成的集合體。普林斯頓大學(xué)的邦納(Bonner)和格雷戈?duì)?Gregor)等發(fā)現(xiàn)，黏菌細(xì)胞之間通過(guò)釋放和接收一種化學(xué)物質(zhì)cAMP進(jìn)行溝通和交流，(33)由之組成菌團(tuán)，協(xié)調(diào)行動(dòng)，移動(dòng)覓食。悉尼大學(xué)的拉蒂(Latty)等，對(duì)質(zhì)量為0.01克的黏菌群做了生物行為策略的研究，發(fā)現(xiàn)其能權(quán)衡環(huán)境因素與食物質(zhì)量，并做出具有內(nèi)稟不確定性的決策。(34)

梅耶(Maye)等人對(duì)果蠅的行為研究中，也發(fā)現(xiàn)了內(nèi)稟的不確定性，并認(rèn)為他們的實(shí)驗(yàn)支持了果蠅具有自由意志。(35)大腦中的神經(jīng)細(xì)胞，其電脈沖行為也包含大量的自發(fā)性和不確定性。(36)鮑盧什考(Baluska)等學(xué)者發(fā)現(xiàn)，與大腦中神經(jīng)元的溝通決策相類(lèi)似的過(guò)程和機(jī)制也存在于植物繁茂的根系之中。(37)高等動(dòng)物的行為更是與人類(lèi)接近，展現(xiàn)出不確定性和自由意志。(38)最后，當(dāng)把研究的視線投向我們?nèi)祟?lèi)時(shí)，大腦的行為決策也具有非常大的不確定性，個(gè)人的行為總是難以被精準(zhǔn)地預(yù)測(cè)。

由上述研究工作，我們可以大致地得出如下結(jié)論：

結(jié)論一：在生物系統(tǒng)中，粒子的不確定性并沒(méi)有完全被統(tǒng)計(jì)平均所掩蓋，而是能在宏觀行為中體現(xiàn)出來(lái)。

結(jié)論二：自由意志并不是人類(lèi)所專(zhuān)有，從人到果蠅、植物、黏菌，自由意志體現(xiàn)出一個(gè)從復(fù)雜到簡(jiǎn)單的漸變過(guò)程。

這樣，結(jié)合自由意志定理所揭示的，可以做出內(nèi)稟不確定選擇的粒子，使我們有理由相信：基本粒子也擁有某種極簡(jiǎn)的自由意志。

結(jié)論三：知覺(jué)也并非人類(lèi)專(zhuān)有，而是從人到黏菌都有，亦是從復(fù)雜到簡(jiǎn)單的漸變。

粒子自由意志的選擇，可以被實(shí)驗(yàn)測(cè)得。而“知覺(jué)”卻具有隱蔽性。我們有理由設(shè)問(wèn)：粒子是否也具有極簡(jiǎn)的知覺(jué)，就如同萊布尼茨(Gottfried Wilhelm Leibniz)所說(shuō)的無(wú)機(jī)物有“微知覺(jué)”、動(dòng)物有知覺(jué)、人類(lèi)有統(tǒng)覺(jué)，是一個(gè)漸變過(guò)程?(39)

第四，就我們?nèi)祟?lèi)而言，我們體驗(yàn)到擁有一個(gè)“完整、復(fù)雜、單一”的意識(shí)；同時(shí)，生物學(xué)明確無(wú)誤地告訴我們，人腦由大約100億個(gè)神經(jīng)元構(gòu)成，其間由100萬(wàn)億個(gè)神經(jīng)突觸進(jìn)行聯(lián)通。如果我們認(rèn)定以上兩點(diǎn)都是事實(shí)，且后者是前者的物質(zhì)基礎(chǔ)和保障的話，則可進(jìn)一步導(dǎo)出：一旦神經(jīng)元間的聯(lián)接被破壞，我們精神體驗(yàn)的完整性和單一性將被破壞，取而代之的是“碎片的、非單一的”體驗(yàn)。例如，一些癲癇病人在胼胝體切斷手術(shù)之后，表現(xiàn)出似乎有兩個(gè)獨(dú)立的自我同時(shí)存在。(40)

埃爾德里奇(Eldridge)的論文(41)詳細(xì)記載了一位稱作L.B.的病人，該人1952年出生，3歲開(kāi)始發(fā)作癲癇，1965年進(jìn)行胼胝體切斷手術(shù)，成為“裂腦人”。盡管術(shù)后恢復(fù)很好，L.B.逐漸顯現(xiàn)出一個(gè)奇怪的后遺癥：左手不受控制。據(jù)稱，他感覺(jué)自己的左手有一個(gè)“wicked will of its own”。他的左手會(huì)自行去毆打朋友家的狗，會(huì)阻止他用餐，會(huì)將門(mén)猛地關(guān)上來(lái)撞他。而且他越試圖去控制，“the wilder it gets”，并會(huì)表現(xiàn)出更強(qiáng)的攻擊性。L.B.稱之為一場(chǎng)“battle of wills”。雷伊(Reay)等總結(jié)，(42)此左手就像一個(gè)L.B.不得不接受的惡魔，來(lái)作為治好癲癇的代價(jià)。由L.B.的例子，我們已經(jīng)可以清晰地看出，其實(shí)“裂腦人”的神經(jīng)系統(tǒng)中，存在著不止一個(gè)獨(dú)立意志。而從謝克特(Schechter)的論文中，(43)更是可以通過(guò)特殊設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)來(lái)揭示這一點(diǎn)，從而使得人類(lèi)意志是若干“agency”組合而成的觀點(diǎn)逐漸進(jìn)入了學(xué)界視野。

人類(lèi)大腦中的一小片擁有數(shù)萬(wàn)神經(jīng)細(xì)胞的區(qū)域，其生物特性則和黏菌其實(shí)極其相似——都是一群用化學(xué)或電信號(hào)相互溝通的同種細(xì)胞。如黏菌，這一小片區(qū)域也應(yīng)擁有其簡(jiǎn)單的自由意志。若將其與周?chē)纳窠?jīng)聯(lián)結(jié)破壞，則其必定將表現(xiàn)出獨(dú)立的自由意志。由之可得結(jié)論四：人類(lèi)自由意志是一種拼裝組合的結(jié)果，由大腦的更細(xì)微的結(jié)構(gòu)之簡(jiǎn)單自由意志組合而來(lái)。這很類(lèi)似幾個(gè)人做一項(xiàng)需要緊密配合的任務(wù)，隨著配合的熟練和專(zhuān)注，他們可能會(huì)感覺(jué)幾人構(gòu)成了一個(gè)整體。而大腦的情況可能也是如此。

六、隨機(jī)、還是自由意志?粒子有知覺(jué)嗎?

下面就非決定性能否等同于自由意志的爭(zhēng)論進(jìn)行探討。

在康韋等人的自由意志定理的理論框架中，此二者是約同的。因?yàn)樗麄冋J(rèn)為，能主動(dòng)地在若干可能中選擇，就必然體現(xiàn)了自由意志。學(xué)界對(duì)此的批評(píng)很尖銳，(44)如果用量子的隨機(jī)性來(lái)解釋人類(lèi)的自由意志，則人類(lèi)其實(shí)并不能真正控制自身的行為；我們只是從服從決定論的機(jī)器，變成了隨機(jī)的機(jī)器?？挤蚵奈恼乱仓赋隽诉@一點(diǎn)(45)：當(dāng)我們?cè)噲D用量子力學(xué)的隨機(jī)性來(lái)解釋自由意志時(shí)，會(huì)有這樣一個(gè)難題，即如何構(gòu)建一個(gè)真正的、可以擔(dān)負(fù)責(zé)任的自由意志(real and responsible free will)；假設(shè)當(dāng)我走在街道上，這時(shí)，我大腦中的一個(gè)放射性原子突然衰變了，讓我產(chǎn)生了一個(gè)后續(xù)的行為來(lái)殺死了街邊的一個(gè)老人(這里隱喻薛定諤的貓)；沒(méi)錯(cuò)，我是有自由意志的，但殺死老人卻不是我的錯(cuò)，因?yàn)槟侵皇窃拥碾S機(jī)量子行為!可見(jiàn)，非決定性究竟是隨機(jī)(random)，還是自由意志(free will)是一個(gè)嚴(yán)肅的問(wèn)題。如莫德琳和考夫曼指出，隨機(jī)的話，將不可控、不對(duì)應(yīng)責(zé)任。

其實(shí)這個(gè)問(wèn)題如果放到日常生活中，就非常好理解。精神病人殺人是免責(zé)的，而正常人殺人是要負(fù)刑事責(zé)任的，但若是不知情的情況下因?yàn)檫^(guò)失或疏忽的，可部分免責(zé)。(46)這里，精神病人的行為就類(lèi)似隨機(jī)的，而正常人的選擇是自由意志。由之，可以清晰地看出：要達(dá)成“負(fù)責(zé)任的自由意志”(responsible free will)至少需要具備三個(gè)要素：知曉情況、知曉后果和自主選擇。

經(jīng)由康韋等的自由意志定理，“自主選擇”這一要素即便基本粒子也可以擁有，沒(méi)有問(wèn)題。而“知曉”的要素仍然缺失!知曉必是基于知覺(jué)的，于是我們?cè)O(shè)問(wèn)：基本粒子有“知覺(jué)”嗎?

首先可以斷言的是，若基本粒子有自由意志，則其必有知覺(jué)。否則，它的“自主選擇”便只能是絕對(duì)盲目的，淪為隨機(jī)，而根本談不上自由意志。因此擁有“知覺(jué)”是粒子具有自由意志的必要條件。

其次，認(rèn)為基本粒子具有知覺(jué)，絕不是生硬的或是突兀的，而是理?yè)?jù)充足。一方面，從上文所述生物系統(tǒng)和腦科學(xué)研究實(shí)例可見(jiàn)，如同自由意志可以逐層降解一樣，知覺(jué)亦是從人到黏菌都有，是從繁至簡(jiǎn)的漸變；另一方面，認(rèn)為粒子具有知覺(jué)的思想早在萊布尼茨的單子論中就已經(jīng)明確提出了：“不能因此就說(shuō)，單純實(shí)體是沒(méi)有任何知覺(jué)的，根據(jù)以上所說(shuō)，這是決不可能的……特殊狀態(tài)不是別的，就是它的知覺(jué)?！?47)“物質(zhì)的最小的部分中，也有一個(gè)隱德萊希。(注：“隱德萊希”最早源于亞里士多德的《論靈魂》，指生物的本質(zhì)中非物質(zhì)的部分，即靈魂。)”(48)“每個(gè)單子也都像靈魂一樣具有知覺(jué)和欲望?！?49)

康韋等揭示了粒子的“自主選擇”，這無(wú)疑從一個(gè)方面論證了粒子的自由意志。因?yàn)椤白灾鬟x擇”反映了一種能動(dòng)性，說(shuō)明了粒子具有某種活性或精神性。但是自上文可見(jiàn)，僅僅“自主選擇”是不夠的，自由意志需要“知覺(jué)”。故此，筆者在此鄭重提出：

粒子既然能“自主選擇”，也必定具備“知覺(jué)能力”，此二者共同構(gòu)成了粒子自由意志的基本涵義。

下面對(duì)粒子的知覺(jué)能力做清晰的定義和刻畫(huà)：

(1)知覺(jué)能力是粒子的一種內(nèi)稟能力。

(2)當(dāng)粒子面臨各種可能的選擇時(shí)，例如放射性原子核是否衰變等，粒子可以知覺(jué)到這些可能選擇。該知覺(jué)是對(duì)粒子自身及與之發(fā)生相互作用的局部外界環(huán)境的一種表達(dá)和反映。

(3)當(dāng)粒子做出自主選擇時(shí)，其自由意志對(duì)該選擇不僅具有自主把握的能力，而且能知覺(jué)它選擇了諸可能性中的哪一個(gè)，而不是完全盲目的、無(wú)知的。

至此，我們可以對(duì)第四節(jié)結(jié)尾處的兩點(diǎn)質(zhì)疑和反駁作答：第一，人的自由意志是一種拼裝組合的結(jié)果，由大腦的更細(xì)微的結(jié)構(gòu)之簡(jiǎn)單自由意志組合而來(lái)；而最終，是由粒子的自由意志由簡(jiǎn)至繁，極其精巧地組合而成。第二，若單是非決定性，尚不足以構(gòu)成自由意志；粒子的自由意志是由其知覺(jué)能力和自主選擇能力共同構(gòu)成的。

當(dāng)然，筆者引入知覺(jué)能力絕不僅僅限于替康韋等豐滿其自由意志之內(nèi)涵。結(jié)合自主選擇與知覺(jué)能力，并將此二者與能量這一基本物理量緊密相連，本文作者已建立起一種新穎的科學(xué)哲學(xué)理論，揭示了物質(zhì)實(shí)體知覺(jué)的權(quán)利與范圍，重新刻畫(huà)量子力學(xué)中的測(cè)量過(guò)程，并最終解決了量子測(cè)量問(wèn)題。(50)關(guān)于該科學(xué)哲學(xué)理論的進(jìn)一步闡述，限于篇幅原因，不在此展開(kāi)，將于近期另行論著發(fā)表，敬請(qǐng)期待!

1、歡迎關(guān)注微信公眾號(hào)“瀟湘人類(lèi)簡(jiǎn)史”，歡迎轉(zhuǎn)發(fā)，交流。

2、若需轉(zhuǎn)載，先請(qǐng)聯(lián)系本人。