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宇宙充滿了隨機性,真隨機與偽隨機,微觀隨機與宏觀隨機

宇宙間存在著一個強大的妖獸,它的名字叫做拉普拉斯,它善於推演,只要它能夠獲取宇宙中的一切信息,那麼它就能準確的推演出宇宙未來的變化,絲毫不差,這就是著名的拉普拉斯信條,也可以稱之為宇宙決定論。

簡單來講,決定論認為宇宙中所發生的一切都是有原因的,原因導致結果,所以只要能夠知道一件事情的確切信息,就能夠得出其未來的演化。無論是山石流水,還是人類行為,乃至於整個宇宙都是如此。決定論無論是在哲學領域,還是在科學領域,都引起了較大的爭論,因為決定論徹底否定了人的自由意志。

如果人的所有行為以及宇宙的未來都是已經決定好的事情,那存在還有何意義呢?

幸好,決定論是錯誤的,拉普拉斯獸也並不存在於這個宇宙之中,因為宇宙充滿了隨機性。

關於隨機性,最有力的證據就存在於量子物理學以及量子力學所描述的微觀世界之中。著名的思想實驗「薛定諤的貓」就是其中極具代表性的一個。薛定諤的貓實際上是將一種微觀世界存在的量子疊加現象用宏觀世界的事物描述了出來,將一隻貓和毒氣瓶放在盒子里,毒氣瓶上有一把鎚子,鎚子由隨機衰變的放射性物質所控制。

所以,在打開盒子之前,無法知道貓是死是活,因為放射性物質的衰變是完全隨機的,因此此時的貓就處於一種「既死又活」的疊加態。

當然,貓不可能既死又活,但如果你把它想像成為一個量子就可以了。該實驗包含了微觀世界的量子疊加和觀測本質等問題,充分說明了微觀世界的不確定性原理。在微觀世界中,量子的變化是真正的隨機,是不可預測的,所以也可稱之為真隨機。那麼,隨機是微觀世界所特有的嗎?不,在宏觀世界中,隨機性同樣存在。但宏觀世界的隨機性與微觀世界的隨機性是有著本質區別的。

宏觀世界裡沒有既死又活的貓,也沒有其它真正處於疊加狀態的事物,所以這裡並沒有真隨機,但隨機性會以另外一種形式出現,我們可以將這種隨機稱之為偽隨機。

造成偽隨機出現的原因主要有兩個,一個是信息獲取不足,另一個則是信息獲取過量。舉例而言,股票走勢是具有隨機性的,沒有人可以準確的計算出股價的變動,但事實上股價的變動是一個完全邏輯性的行為,是可以精確計算出來的。那麼為什麼它會成為一個隨機事件呢?是因為我們的信息量獲取不足。如果我們能夠知道全世界每一個直接或間接參與股票交易的人的行為信息,那麼我們自然可以進行精確的計算。可事實上我們無法獲取如此龐大的信息。

另外一個例子則是天氣預報,沒有任何一個國家或地區的天氣預報可以保證百分百準確,但是關於影響天氣的所有信息,我們幾乎都可以獲取,那麼為什麼還無法做出零失誤的預報呢?

原因在於信息獲取過量,但我們處理和計算信息的能力不足,我們無法利用所有龐雜的天氣信息而精確計算出未來天氣的演化。理論上,宏觀世界的事物應該是確定的,但這種確定只是針對於宇宙本身而言,而從人的角度來看,由於信息獲取和處理能力的不足,宏觀世界仍然是一個充滿不確定的世界。隨機性既存在於微觀世界,也存在於宏觀世界。

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