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刘清平:粒子有自由意志吗?——析量子力学中的自由意志定理

更新时间:2020-12-23 17:23:05
作者: 刘清平 (进入专栏)  

   第二,康韦和寇辰在第二篇论文中以保持基本架构不变为前提,依据自己的自由意志针对第一篇论文的有关部分做出了某些改动。然而,这些改动同样不能在"并非有关他们的可获得信息的函数"的意义上视为随机偶然的,毋宁说仍然遵循着认知活动中趋真避假的人性逻辑,因为他们做出这些自由决定的目的,恰恰是旨在通过回应批评者,以便更有说服力地论证自由意志定理,充分实现自己在认知领域内的自由(虽然本文试图指出他们并未真正达成这种认知性自由)。

   第三,康韦和寇辰在两篇论文的遣词造句方面的众多细微差异,或许在源于他们"想要怎样就怎样"的自由意志的基础上的确呈现出随机偶然的非决定性,以致连他们也说不清楚自己是由于哪些因果链条的决定性作用才造成了这些细微差异的——或者说连他们也无法证明这些细微差异是"有关他们的可获得信息的函数"。不过,下面这一点依然是不言而喻的:在他们看来,这些不仅随意任性、而且随机偶然地产生的细微差异,不会实质性地妨碍他们围绕自由意志定理展开的严密论证;否则的话,他们肯定会遵循认知活动中趋真避假的人性逻辑,尽可能地减少或消除这些差异,以确保自己的见解得到前后一致的准确表述。

   遗憾的是,积淀在上述默认预设中的二元对立架构,似乎在很大程度上削弱了这两位科学家的批判意识,导致他们未能结合自己拥有自由意志的实际经验加以反思,就随波逐流地接受了"自由意志表现在人们能以某种并非由以往历史所决定的随机偶然方式展开自由选择"的扭曲性界定,结果从一开始便误入了将自由意志的随意任性与自然现象的随机偶然混为一谈的死胡同。其实,假如能够跳出这个子虚乌有的错谬架构,他们很容易从自己的经历中发现:自由意志的真实存在及其与因果必然之间的两位一体关系(而不仅仅是兼容论者指认的那种在对立冲突中勉强能够维持的和谐统一关系),根本不像他们宣称的那样是"无法证明"的,相反完全可以在现实生活的大量案例中找到无从否认的清晰证据。

  

三、微观粒子的随机偶然


   澄清了自由意志不仅在于人们随意任性的意欲愿望、而且与因果必然维系着两位一体关联的本来面目,我们就不难看出康韦和寇辰宣称"如果实验者拥有自由意志,那么粒子也会分享这种有价值东西"的类推为什么是不能成立的了。

   问题在于,这个类推忽视了一个简单的事实:不管当前人们有关粒子的科学认知具有怎样的不确定性,有一点似乎是相当确定的,这就是它们不像人那样拥有自觉心理意识中的意欲愿望。所以,按照"皮之不存毛将焉附"的道理,假如连这个不可或缺的关键载体都不具备,粒子又怎么可能拥有"想要怎样就怎样"的"自由"呢?离开了这一前提认真严肃地探讨粒子从心所欲的自由意志,岂不是有点像认真严肃地探讨"没有猫的微笑"一样,只会让人莫名其妙、不知所云吗?毕竟,粒子呈现出来的那些随机偶然状态,在什么样的意义上可以说成是它们随意任性地展开的"自由选择"呢?如果说实验者拥有的自由意志、做出的自由决定对于他们来说明显具有"趋善避恶"的"价值",能够促使他们达成"获得真理知识"的"目的"而满足他们的"求知欲""好奇心",最终让他们享受到快乐愉悦的"自由体验",粒子拥有的"自由意志"、做出的"自由决定"对于它们来说又会具有趋于什么、避免什么的"价值",能够促使它们达成哪些"目的"而满足它们的什么"心"什么"欲", 最终让它们享受到快乐愉悦的"自由体验"呢?一言以蔽之,自由意志对于粒子能够具有像它对人具有的那种重要意义吗?有鉴于此,我们岂不是最多也只能在拟人化比喻的意义上形容粒子的"自由"(就像在类似的意义上形容下落物体的"自由"那样),却没有任何理由以"定理"的方式指认:它们在严格的科学意义上也像人那样拥有同一种"能够实际影响未来的积极能动的自由意志"吗?[2]P1466

   不知道是不是因为察觉到了这个硬伤的缘故,康韦和寇辰虽然明确主张实验者和粒子的"自由决定"都不是相关可获得信息的函数,却又指出粒子分享到的只是"自由意志"这种"有价值"东西的"一小部分"。尽管如此,他们的类推在学理上还是说不过去的,因为按照"部分有别于整体"的道理,倘若粒子只是"分享"了人的自由意志在某些情况下呈现出来的非决定性特征,我们并没有理由因此就以偏概全地宣称它们也像人那样拥有了自由意志本身——这就如同我们没有理由仅仅凭借这种"分享"就以偏概全地宣称粒子与人没有差别一个样。诚然,在某种意义上说,人的随意任性的自由意志最终是从粒子随机偶然的运动变异中演进发展而来的;但同样不容否认的是,两者之间还存在十分漫长的一段距离和极其复杂的深度差异,根本不足以让我们以直截了当的还原论口吻断言:随机偶然的粒子已然具有了随意任性的自由意志这种类人式的潜能。

   事实上,自由意志定理问世后面临的一个主要质疑,就是认为它仅仅证明了量子力学业已证明了的粒子状态的非决定性,却无法证明粒子本身也有自由意志。我国学者唐先一和张志林在从哲理角度充分肯定自由意志定理的时候也指出了这一硬伤,并提出了补救的方案:"大量生物学、神经心理学实验揭示了知觉与自由意志并非人类独有,而是从人到单细胞生物呈现出由繁至简的渐变过程。单有非决定性显然尚不足构成自由意志,具有知觉能力是粒子自由意志的必要条件,自主选择与知觉能力共同构成了粒子自由意志的基本涵义。"[8]P113

   不过,深入分析会发现,这个补救方案也潜含着某些缺陷:第一,如前所述,构成自由意志的关键因素并非认知维度上的知觉能力或理性能力(不少西方哲学家曾片面地主张,"无理性"的动物只有本能欲望,"有理性"的人类才有自由意志),而是随意任性的意欲愿望;所以,倘若缺失了这个必要的前提,就连实验者也无法单纯运用自己的理性能力,从事实验活动以获得认知自由。第二,按照当前科学取得的研究成果,从单细胞生物经由拥有心理活动的动物再到人的演进发展,几乎处处受到了这样那样的因果必然链条的决定性影响,以致我们没有任何理由断言:在这个过程中逐步形成的自由意志,始终是与决定论处在不共戴天的对立冲突之中的。第三,更重要的是,如果我们最终还是没法证明粒子本身至少能像某些动物那样具有意欲愿望以及知觉能力,所谓的自由意志定理未免就有点类似于中世纪神学围绕着"针尖上能站多少天使"的话题展开的烦琐争论了,因为原本就不存在天使们蜂拥而至想要站到针尖上面去的"事实"。

   从这里看,康韦和寇辰从"如果从事自旋1实验的方向选择不是有关实验者的可获得信息的函数,粒子的反应在同等程度上也不是有关它们的可获得信息的函数"的类推出发,[2]P1444经过逻辑论证得出不仅粒子而且整个宇宙也像人一样能够做出"自由决定"、展开"自由选择"的结论,或许就有点荒唐了。事情很明显,无论"决定(decision)"还是"选择(choice)",至少都是基于心理意义上的意欲诉求才有可能自觉展开的活动;即便我们扬弃了人类中心主义的先入之见,承认不仅人、而且其他拥有心理意义上的意欲诉求的动物也能从事这类活动,似乎也没有理由直接通过拟人化的途径,就把它们套在本身没有意欲诉求这个关键要素的微观粒子乃至整个宇宙身上,因为后者明显缺失心理意义上的"想要-意志"。

   诚然,按照目前量子力学的研究结果,实验者的观测活动不是只会被动地获取有关信息,而是还会积极地"改变"被测粒子的存在状态。不过,这一点仍然不足以让我们得出结论说:他们的求知欲或好奇心也会伴随着这种"改变",转移到本来没有意欲愿望的粒子身上,让后者以鬼魅般的方式"传染"上他们拥有的那种旨在从心所欲的自由意志,乃至能像他们那样依据价值性的自由决定在自旋中展开应然性的自由选择。理由很简单:实验者的观测活动虽然受到好奇心的推动,但本身仅仅是一种旨在描述粒子存在状态的认知性行为,如何可能在"改变"粒子存在状态的同时,也把他们在诉求性维度上具有特定善恶价值内容的自由意志转移到它们身上,让粒子同样形成从事认知性观测活动的求知欲或好奇心呢?其实,从实验者的角度看,他们的求知欲毋宁说是不希望产生这种"改变"的,倒宁愿微观粒子也能像宏观物体一样保持不受观测影响的"不变"状态,以便自己能够获得有关粒子如何在因果必然链条的决定性作用下存在变化的确定性正确知识。既然如此,我们又怎么能够合乎逻辑地推论说,他们的这种随意任性的自由意志会通过认知性的观测活动"传染"给粒子,以致后者也能通过"自由决定"做出随机偶然的"自由选择"呢?

   所以,除非我们将"随意任性"与"随机偶然"不加辨析地混为一谈,康韦和寇辰通过论证得出的命题"按照定义,有关宇宙在t0时刻之后的信息不是有关它在t0时刻之前的可获得信息的函数",[2]P1447最多只能证明粒子附近的宇宙在t0时刻的存在状态具有不受此前因果必然链条决定的随机偶然特征,却不足以证明"宇宙在t0时刻做出了一个自由决定"的结论,更不足以证明从最初的粒子演进发展而来的全部宇宙都能拥有自由意志、做出自由决定、展开自由选择的结论。也是在这个意义上说,自由意志定理有关"如果实验者对于观测方向的选择是基于他们的自由意志,粒子的反应在同等程度上也是基于它们的自由意志"的类比性逻辑推理,在学理上是无法成立的。

  

四、自由意志定理的逻辑矛盾


   如果再进一步反思康韦和寇辰给出的具体论证,我们似乎还能发现一个更严重的致命缺陷,因为他们居然试图凭借种种具有"一定如此,不可能不如此"的决定性特征的因果链条和逻辑推理,来证明存在着那种被认为是不受因果链条支配、纯粹属于"既可能这样,也可能那样"的随机偶然、以致难以捉摸无从预测的非决定性的自由意志,结果在一系列反讽性的自相矛盾中,将"自由意志定理"本身变成了一个几乎类似于"圆形之方"的荒谬命题了。

   本来,按照康韦和寇辰从一开始就接受的那种不言而喻的默认预设,自由意志具有不受因果链条支配的非决定性特征,以致假如它受到了任何决定性的约束,都会丧失它的自由特征。但问题在于,他们自己的求知欲在通过自由决定选择了自由意志定理作为研究对象的时候,却依然像其他科学家的好奇心一样,只有诉诸明显具有决定性特征的因果链条和逻辑推理,才能实现他们想要获得的那种认知性自由——"证明"微观粒子也拥有非决定性的自由意志。有鉴于此,凭借决定性的因果链条和逻辑推理"证明"非决定性自由意志的存在,究竟在怎样的意义上可以成立,并且还具有普遍必然的说服力呢?说白了,假如给定了随机偶然的事件也内在地包含着因果必然链条的预设前提,试图运用决定论的工具证明非决定性现象的存在可以说是顺理成章的;但倘若想要运用决定论的工具来证明决定论本身无法成立或没有效力,却似乎在逻辑上就陷入了自败。

限于篇幅,在此只从康韦和寇辰在论证中运用的大量因果链条和逻辑推理中举出一个例证,这就是第三节末尾分开引用的那句话:"宇宙在t0时刻做出了一个自由决定,因为按照定义,有关宇宙在t0时刻之后的信息不是有关它在t0时刻之前的可获得信息的函数!……除了我们将自由决定归于粒子而不是整个宇宙这一点外,这就完成了自由意志定理的证明。"[2]P1447不难看出,"因为按照定义"这个词组已经在前后两个命题之间建立了某种无可置疑的逻辑关联,足以表明他们是试图依据因果必然的决定性链条来证明非决定性的自由意志在"一定如此,不可能不如此"的意义上的确是存在的。(点击此处阅读下一页)


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文章来源:《科学技术哲学研究》2020年第4期
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