決定論的垮臺(tái)

牛頓認(rèn)為，宇宙就像一個(gè)巨大的時(shí)鐘，上帝在時(shí)間開(kāi)始時(shí)為時(shí)鐘上足了發(fā)條。從那以后，它一直根據(jù)牛頓提出的三個(gè)運(yùn)動(dòng)定律嘀嗒作響。這個(gè)理論被稱為牛頓決定論，該理論指出運(yùn)動(dòng)三定律可以在數(shù)學(xué)上決定宇宙中所有物體的精確運(yùn)動(dòng)。

法國(guó)數(shù)學(xué)家皮埃爾·西蒙·拉普拉斯（Pierre Simon Laplace）更進(jìn)了一步，他相信所有未來(lái)的事件（不僅是哈雷彗星和未來(lái)的日食，甚至未來(lái)的戰(zhàn)爭(zhēng)和非理性人類決策）都能預(yù)先計(jì)算，只要所有原子在時(shí)間開(kāi)始時(shí)的初始運(yùn)動(dòng)為已知。例如，決定論最極端的形式是，數(shù)學(xué)公式能提前計(jì)算出10年后的今天你會(huì)去哪家餐館吃飯，你會(huì)點(diǎn)哪些菜品。

此外，根據(jù)這種觀點(diǎn)，可以事先確定我們是死于天堂還是地獄，沒(méi)有自由意志。（當(dāng)拉普拉斯寫(xiě)下他的代表作《天體力學(xué)》時(shí)，拿破侖問(wèn)他，為什么沒(méi)有提到造物主。拉普拉斯回答，“我不需要那個(gè)假設(shè)。”）

然而，根據(jù)海森堡的說(shuō)法，所有這些都是無(wú)稽之談，我們的命運(yùn)不會(huì)被單一地封閉在量子天堂或地獄。不確定性原則使我們不能預(yù)測(cè)單個(gè)原子的精確行為，更別說(shuō)宇宙了。根據(jù)這個(gè)理論，在亞原子領(lǐng)域，只能計(jì)算概率。例如，由于不可能知道電子的速度和確切的位置，所以很難預(yù)測(cè)電子的個(gè)體行為。但是，我們能非常精確地預(yù)測(cè)大量電子表現(xiàn)出某種方式的概率。

例如，想象一下，數(shù)百萬(wàn)學(xué)生參加每年的大學(xué)入學(xué)考試。很難預(yù)測(cè)每個(gè)個(gè)人在考試中的表現(xiàn)，但我們能以不可思議的準(zhǔn)確性預(yù)測(cè)他們的平均成績(jī)。事實(shí)上，平均成績(jī)的鐘形曲線每年變化極小。因此，我們可以在考試前預(yù)測(cè)數(shù)百萬(wàn)學(xué)生在考試中的平均分?jǐn)?shù)，卻不能預(yù)測(cè)任何一個(gè)學(xué)生的單一結(jié)果。

同樣，在單個(gè)放射性鈾核的情況下，我們知道它不穩(wěn)定并最終會(huì)瓦解，但我們永遠(yuǎn)不能準(zhǔn)確預(yù)測(cè)它何時(shí)以什么能量衰減。不進(jìn)行原子核狀態(tài)的實(shí)際測(cè)量，量子力學(xué)不知道它是完好無(wú)損的，還是已經(jīng)蛻變的。事實(shí)上，量子力學(xué)描述一個(gè)單核的方式是假設(shè)它是這兩種狀態(tài)的混合。因而，一個(gè)鈾原子核在被測(cè)量之前，物理學(xué)家認(rèn)為，它是處于完好無(wú)損和蛻變之間的幽冥狀態(tài)。