決定論與隨機論:混沌論的溫柔一擊

2021-02-08 回到2049

距2029年5月19日北京工體(鳥巢)

個人演唱會還有


星球大戰無人機

感謝老闆支持!

備註電話或微信


知識就是力量,歡迎回到2049。很久沒抽獎了,今天給你來個狠的,正版原裝PROPEL星球大戰限量收藏款四軸無人機,我跟你講,某寶上你也能搜到,但那些都是臭不要臉的仿製貨,我這話兒那是好不容易花大價錢才搞來四個,每個2000多,怎樣區分盜版與正版呢?那就是正版戰機每一個都擁有全球唯一獨立編碼,oh my gog!全球唯一獨立編碼。由於是限量的,所以將來還會升值,真是不知道高到哪裡去了。不管能不能回本,今天我就豁出去了。這款無人機可以設置三個檔位,飛行速度最高可達時速60公裡,如果你是菜鳥,那就從入門級開始練,完全沒問題。另外這個遙控器我看逼格很高,還有《星球大戰》的原聲配樂,讓你有身臨其境之感,哪位老闆能有此幸運呢?說不定就是你。那咱就高一點吧,4塊9毛錢,感謝各位老闆參與,祝您發財,心想事成!好了開始今天的節目。


在20世紀,發生了一場經典的論戰,你肯定也聽說過,這就是愛因斯坦與玻爾的論戰,那麼同為物理學界的大拿,都是頂峰尖尖上的人物,這哥倆到底爭個毛線呢?你或許認為,這種人物的論戰,豈是我們普通人就可以隨隨便便看懂的?但事實上,愛因斯坦與玻爾爭論的,正是一個人類所面對的永恆命題,那就是這個世界到底是確定的還是不可捉摸的?抑或者說,主宰這個世界的,究竟是決定論還是隨機論呢?答案是什麼我覺得這不重要,因為也和很多永恆的命題一樣,這些問題恐怕永遠也不存在唯一正確答案,但我們的無人機確實存在唯一獨立編碼,所以今天,我們不妨就穿越時空,回顧一下在這場永恆論戰中,那些偉大頭腦的超級思考。


首先我們來看什麼是決定論,什麼又是隨機論。這很好理解,決定論認為,你現在坐在電腦前看著我帥氣逼人,看著我這個逼人的臉龐,完全就是命中注定的,從140億年前宇宙大爆炸那一刻開始,就註定此時此刻你要這麼做,即便你現在突然間反悔了,打算合上電腦,這也是註定好的,而當你發現你不忍心合上電腦,還沒有看夠我的臉龐,打算繼續看,這也是決定好的。而隨機論則認為,你現在正在做的完全就是隨機的,這不過是一次偶然事件。


可見,隨機論就是強調宇宙中發生的事情都是偶然的、隨機的,宇宙的未來是不確定的。相反,決定論則強調,現在的一切決定了未來的一切,未來雖然還沒有到來,但一切都已註定,誰也改變不了,未來的結果,不以我們的現在的改變而轉移,因為我們現在的改變,也是由過去的一切所決定好的。


在漫長的古代時期,可以說,決定論處於無可置疑的統治地位,古人們仰觀天象、俯察地理,製作天文曆法,甚至可以預測日食、月食,並利用星象來解釋人生和國家註定的命運,這一切都是基於決定論的信仰。而決定論高峰的到來,則是伴隨著一位天才的橫空出世,你可能已經猜到了,這位天才就是牛頓。


憑藉著牛頓第二定律和萬有引力定律,世界第一次以清晰的面目呈現在世人面前,小至蘋果下落,大到天體運行,無一不在牛頓老人家的掌握之中。而到了19世紀初期,牛頓理論第一次遭到了嚴峻挑戰,這就是人們發現天王星的軌道是不可預測的,完全呈現一種隨機亂動的狀態,看來牛頓的理論就要就此被推翻了。


但是,來自法國的勒維耶與來自英國的亞當斯,這兩位年輕人不信邪,他們堅信決定論,更堅信牛頓理論,他們認為,天王星的運行之所以反常,一定是因為有一個尚未被發現的大星體幹擾了天王星的軌道。靠著這個信念,這哥倆展開了競賽,紛紛根據牛頓理論進行推演,並算出了這個未知星體的軌道,並預言某年某月某日,把望遠鏡對向何處,只要你仔細看,就可以發現這個目前未知的天體。於是,海王星被發現了。


毫無疑問,海王星的發現將決定論推至巔峰。在這一刻,人們感慨的不只是牛頓理論的偉大,更感受到了決定論的偉大力量。在這個巔峰之上,有人要搞大新聞了,法國科學巨匠拉普拉斯由此推出了歷史上最有名的決定論陳述:假如我們通曉了整個自然的法則,就能建立起一個無所不包的宇宙方程式,如果知道宇宙在某一個瞬間初始狀態的完全而精緻的知識,比如所有粒子的位置、質量、速度和方向等等,那麼就足以推斷它在未來任何瞬間的情況。也就是說,拉普拉斯的決定論包含了兩點:首先未來是確定的,其次未來是可以準確預測的。


但是正當拉普拉斯坐上決定論王者的寶座不可一世的時候,一個巨大的打擊出現了,這便是看似簡單的三體問題。三體問題各位老闆肯定不陌生,說的就是尋求三個天體在萬有引力作用下的運動規律。聽起來不難,列個方程就行了,但方程好列,解起來卻萬分困難,就連牛頓也沒有搞出來,所以牛頓就選擇性地忽略這個問題了,畢竟他一天天那是忙得很,既要鍊金子,還要和投機倒把的偽幣製造者作鬥爭。而在牛頓之後,又有無數數學家前僕後繼,結果都是乘興而去,敗興而歸。


如果三體問題的方程真的解不出來,那就意味著科學不能預測未來,這樣一來,拉普拉斯的決定論就塌了半邊天。於是,拉普拉斯決定親自上陣挑戰三體問題,但最終也還是未能如願。


最終搞定三體問題的是法國數學家龐加萊,龐加萊通過嚴格的方式證明:三體問題是無解的。具體來看,龐加萊的結論其實是,三體問題的方程是有解的,但我們不可能獲得它的解析解。也就是說,我們不能用數學的方式將這個解表達出來,而不能表達出來,就意味著我們無法預測未來。


那麼如果我們退而求其次,求方程的近似解會怎麼樣呢?物理學家和數學家認為,只要誤差控制得足夠小,此推算出來的最終結果的誤差,也可以控制在一定範圍之內。但龐加萊又摧毀了人們這一願望,他證明,近似解也不可能追求到,因為三體問題方程對初始值過於敏感,一碰就受不了了。只要初始值略有差異,以此推算出的結果就迥然不同。也就是說,初始值誤差控制得再小,在一步一步地推算時,也會指數式地放大這個誤差。


科學的說法就是:當一個系統進入混沌狀態時,就會產生蝴蝶效應。比如在天氣預報當中,蝴蝶是否震動翅膀,就會對未來的天氣產生翻天覆地的影響,但我們在採集天氣的各種初始值的時候,根本不可能考慮到每一個蝴蝶這樣微小的因子。有道是差之毫厘,謬以千裡。而三體問題便正是這樣一個混沌系統,要用計算機求方程近似解,只要採集的初始值,比如質量、距離等有一丁點兒一丁點兒的誤差,就會導致天壤之別的結果。


就這樣,混沌理論打破了拉普拉斯預測未來的美好願望。但這裡我們必須要注意的是,混沌貌似雜亂無章,讓人們以為系統是隨機的,這其實這是大錯特錯的。事實上,混沌的實質仍然是確定的,它只不過是一個偽隨機現象。也就是說,它推翻了拉普拉斯關於未來是可預測的預言,但卻並沒有推翻未來是決定好的這一預言。


就比如說擲硬幣,硬幣落地的正反面表面上看起來是隨機的,但事實上,它的正反面早已由所有因素所決定,只是這些初始信息太多,我們難以完整採集,所以我們才退而求其次,用概率統計的語言來描繪它,不得已將其視作隨機過程。甚至可以這樣說,我們平時所謂的隨機過程,沒有哪個是真正隨機的。


我們再回到混沌這個話題上,既然三體都是一個混沌系統,那麼宇宙中那麼多的天體,其混沌程度就可想而知了,所以宇宙的未來是無法預測的,但這絕不意味著宇宙的未來是隨機的。因為在混沌系統中,每選定一個初始值,它仍然對應著未來的唯一一個確定結果,只是放到具體的系統中,我們無法確定每一個初始值而已。


所以,混沌理論雖然告訴我們未來是不可預測的,但它並不影響未來的一切是確定的。混沌理論的溫柔一擊,事實上仍然沒有撼動決定論的統治地位,卻反而使其變得更加穩固和神秘了。但一個理論的命運自己不知道,這既要靠自我奮鬥,也要考慮到歷史的進程,也許這是註定好的,也或許這是歷史上上的偶然,但不論怎樣,進入二十世紀,決定論真正的對手出現了。請看下集《決定論與隨機論:來自哥本哈根的詮釋》。


相關焦點

  • 美劇知識點:《西部世界》中的自由意志以及混沌理論和決定論
    隨著生產力的發展以及科學的進步,人類愈發認識到自己的渺小,宿命論也一直在進步,最終演化成為——決定論,也被稱為「科學宿命論」。相比起宿命論,決定論更讓人感到悲觀:自宇宙大爆炸伊始,所有事物的發展軌跡皆已固定。這一說法悲觀在哪裡呢?比如說你現在會讀到這篇文章,其實這在宇宙大爆炸之初就已經定下了。
  • 靈魂騎士,混沌一擊!《小冰冰傳奇》十一月魂匣混沌騎士破暗而出!
    在混沌騎士結束攻擊時,還會有一個敵人受到一次後續傷害。位面幻象(普通):混沌騎士從其他位面召喚來3個幻象攻擊敵人。(幻象的攻擊享受混沌一擊和靈魂碎片提供的效果。)混沌一擊(普通):混沌騎士專注於提升自己的暴擊屬性,而且他的所有主動攻擊技能附帶幾種特殊效果。
  • 以《復仇者聯盟4》為例淺談決定論與自由意志
    我們不妨先從決定論本身談起。 由於其所蘊含的這種絕對性,決定論常常會被認為是自由意志的對立面。具體來講,決定論有很多的派別。依據客觀物質世界的決定論(Physical Determinism,一種被相當程度上廣泛接受的觀點。認為只要給定物質規律,如物理定律,以及現有條件,必可確定即將發生的事情。
  • 11月魂匣混沌騎士簡評
    二是幻象享受混沌一擊的減甲效果,不像猴子的分身只會普攻,這更像是水人複製了3個混沌在攻擊!這個技能可以幫助本體砍出更多的靈魂碎片。從實測來看,本體一般都會享受到1-2個靈魂碎片效果!混沌一擊(普通):混沌騎士專注於提升自己的暴擊屬性,而且他的所有主動攻擊技能附帶幾種特殊效果。主動攻擊如果擊中敵人,則有一定機率給敵人減甲效果。
  • 專訪|《其實你不懂進化論》作者史鈞:我們對進化論充滿誤解
    有人把進化論稱為是最偉大的科學理論,是科學中的科學。西方科學精神的培養,很大部分得益於進化論的傳播。不過時至今日,人們對進化論的認知依然存在有不少誤區;即使是略微了解進化論的讀者,對這門學科的認知也還停留在經典進化論階段。事實上,進化論早已突破了人們固有的認知,超出了生物學領域,開始呈現出一種前所未有的脈絡。
  • 《發條橙》:一部關於自由意志的電影是如何體現社會的強決定論?
    「天生的犯罪者」阿利斯:參與荒誕誇張犯罪治療計劃,不受道德層面的譴責,卻享受到原始衝動帶來的快感阿利斯是一個天生的犯罪者,平日裡喜歡喝摻著毒品的牛奶,毆打老人,欺凌同學隨機無目標的搶劫和強姦。「強決定論」的三大因素:信念+願望+性情,同時是一系列信息的權衡利弊的結果在哲學界裡面,「自由意志存在與否」,一直是一個爭論不休的話題,其中與自由意志最爭鋒相對的概念就是「強決定論」。
  • 概率論1:基礎概念
    趁著這個時間,趕緊把數學基礎補一補,比如說和我一起從今天開始學習《概率論》。1樣本空間和概率公理樣本空間:簡單來講,把一個隨機事件所有的結果匯總為一個集合,這個集合包含著所有的可能性,用字母S表示!為了解決這樣的問題,現代概率論開始了新的公理化道路。假設一個實驗的樣本空間為S,某一事件為E,定義一個P(E),則P(E)一定滿足下面三條公理:0≤P(E)≤1P(S)=1對於一系列互補相容的事件(不會同時發生),則總概率等於每個事件的和。
  • 信息熵是怎樣煉成的 | 紀念資訊理論之父香農
    撰文 | 丁玖(南密西西比大學數學教授)紀念"資訊理論之父"香農的最好方式,莫過於重溫一下他怎樣定義信息熵的數學思想,去理解現代資訊理論這個基本概念——僅用初等代數即可推導,令人賞心悅目,流連忘返!確定性過程在數學裡是司空見慣的現象。眾所周知,一個函數的迭代過程是確定性的,因為下一個迭代點完全由當前已知的迭代點唯一地確定。
  • 《好聲音》學員論顏值、論唱歌、論原創、論關係,誰是其中代表?
    那麼目前舞臺上的18強學員中,若論顏值、論唱歌、論原創、論關係,誰是其中代表呢?論顏值:男曹楊、女潘虹因此,論原創趙紫驊當屬最佳代表。論關係:曹楊、斑馬森林要說本季關係最硬的兩位選手,那麼周杰倫音樂劇的御用男主角曹楊,以及李榮浩的熟人斑馬森林,則是一馬當先的存在。
  • 人性的善惡明明同時存在,為何孟子提出「性善論」?
    孟子本名孟軻,他提出的「性善論」最著名,且如他那句「予豈好辯哉?予不得已也」的名言,在那個百家爭鳴的時代,各種學派紛紛提出自己的見解,透膚入骨,血肉淋漓了,如果還講《論語》裡親親尊尊、君君臣臣那一套,難免有些緩不濟急。
  • 海牛電臺:傑斯背後的自由意志與因果論,科學與道德
    上面辯護律師的觀點背後實際蘊含著一項經典的哲學理論:決定論。決定論認為,當初始條件給定之後,萬事萬物的發展都是由因果邏輯決定好的。這就是牛頓的經典力學時代盛行的哲學原理:在天體物理學中,初始狀態已知的條件下,一個天體在任何時刻——過去或未來——的運動狀態都是可以被推算出來的。如果現象的發生被因果律支配,那麼「選擇的權利」也就不復存在,這背後暗含的結論便是:自由意志與因果律是衝突的。
  • 達爾文遊戲:進化論思考下的未來(劇透慎入)
    盤點2020年A站的優秀的動漫,自然是少不了《達爾文遊戲》的影子,作為設定和劇情都較為出色的作品,很敬佩作者在這個設定下引出的對進化論的思考,讓作品跳出了同類超能力作品主角團打打殺殺的套路。各個世界冥冥之中的聯繫,便是進化產生的強大生物群體」混沌之鼠「都將在某個時間節點後,出現在世界之上,給人類帶來毀滅。不得不讓人想到石頭門中的這句話」啊咧?真由氏的懷錶停掉了,真奇怪,明明剛剛才上過發條的「這也是GM存在的目的,通過將」異能「賦予普通人,利用他們之間的爭鬥或合作來選出最強大的能力者,也就是GM口中的」王「,使人類免於滅絕的悲慘結局。
  • 王宗嶽太極拳論解讀
    是為論。  註解山右是山西的舊稱。據考王宗嶽是山西太谷縣人。關於王宗嶽的生平,有種種不同的說法,甚至其生卒年月,亦無法確定,因此王宗嶽是否太谷縣人,也是有爭議的,但是這篇《太極拳論》,卻被公認是王宗嶽所作,並且是最早提出太極拳名稱的文字。 原文:太極者,無極而生,動靜之機,陰陽之母也。
  • 章太炎論《傷寒論》版本
    明趙清常所刻《傷寒論》有二: 一單論本,為林億等校定者;一論注本,即成無己所注者。 一 單論本方下時有叔和按語。(大字者,叔和按語也;夾注者,林億校語也。)而成注本多刪之。如云:疑非仲景方、疑非仲景意者,凡得四條。
  • 《第五人格》彈丸論破聯動角色是誰 彈丸論破聯動角色一覽
    答案便是——「彈丸論破」!那麼具體的聯動角色有哪些呢?下面就跟小編一起來看看吧! 第五人格聯動彈丸論破角色介紹 人物簡介:「黑白熊」自... 《第五人格》目前新款聯動的預熱開啟了,這次的新聯動是誰呢?答案便是——「彈丸論破」!那麼具體的聯動角色有哪些呢?下面就跟小編一起來看看吧!
  • 《追龍2》的盜賊末路,香港電影的浪漫宿命論
    香港電影的浪漫宿命論香港電影,似乎特別偏愛命運已定的人物,全因為這種宿命論,為人物增加的一絲悲情與浪漫。吳宇森的《英雄本色》,是極致浪漫的宿命論。小馬哥的明知不可為而為,為了尋回尊嚴而賭上性命的從容燃燒,是太過於理想化的結局,放到現實中,可能僅僅是飛蛾撲火燃起的一絲火花。韋家輝的《和平飯店》,是香港電影致敬西部片價值觀的宿命論。
  • 《彈丸論破》資源百度雲盤下載
    《彈丸論破》算是我的入宅番之一了,我還是要好好表達一下我對這番的感謝和讚美。苗木誠這人,不知道大家對他是不是有點偏見,苗木誠是一個秉持希望走到底的人,其中的危機都巧妙又驚險的化解,在整個絕望的世界揚起希望的旗幟。對於男主開掛這事。。。。嗯。。。你們說,不讓男主開掛讓誰開?
  • 怎樣用博弈論「追女生」?
    博弈論把生活中的機巧,抽象地、淋漓盡致地提煉出來,而這個過程,充滿了精巧的、嚴密的、複雜的邏輯過程。
  • 克蘇魯神話、不可知論與鮑勃·迪倫
    達文西《維特魯威人》混沌學中的分形洛夫克拉夫特不再將人類置於特殊的位置,人類的存在、地球的生成、宇宙的演化,皆源於混沌,「舊日支配者」、「古神」和「外神」不再有具體的人類形象作為參照,他們本質上代表著的,是現代科學揭示的宇宙偉力,他們的形象,是宇宙間無名力量的具象。於是洛夫克拉夫特說,「我的所有故事,都是基於最基本的前提之上的,那就是平凡的人類的法則、利益和情感在浩瀚的宇宙中都是無效的和沒有意義的。」