SOME PHYSICS
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谈所谓命运的必然性
长话短说:
此想法脑海中早有,思想史中也早有(决定论),因此每欲提笔,接即罢之,自觉不才。然此事既出,胡言乱语托出也无碍。
此文并非针对某事。只是学术研究。忘勿怪之。
首先我们定义命运:命运,即是社会生活中所发生一切事件和信息的总和。社会生活的信息和事件,从属于物质,从属于地球,从属于宇宙。言下之意,也就是从属于物理学的研究范畴。
再次我们定义因果性。因果性,也即事件产生和信息发生中的连续性。所谓有因才有果。此次袁兄的激情行为不是一蹴而就的。观袁兄的人人状态,不难断,其早就不满于屈从平凡的生活现状。”想想自己很可悲,连想要的是什么都不知道,甚至没有认真自问的勇气”,“一没爬树,二没跳湖~毕业季真失败”,以至于“学士服照看看没啥意思,就不传了”,最后留下“各位等我跳西湖的照片吧”一语成谶。
从某种程度来说,袁兄坠湖,是早就有预兆的。袁兄在我的状态上回复,而我和其他人却没能尽早发觉,留言提醒甚至制止,也是早有注定。事情的发生是因为系统的时间演化让其发生,而不是因为他已经发生而发生。
在一个连续变量的连续系统中(具有因果关系),体系的时间演化由微分方程给出。然而我们的“命运”函数如此复杂,自然不能用孤立力学体系的微分方程(诸如牛顿力学)给出。但有一点,我个人以为,应该是所有诸如此类连续系统演化过程的普遍规律,那就是“唯一性”。系统发展的唯一性,系统演进的唯一性,系统结果的唯一性。
早些的时候我读经典力学著作,里面有这个例子:如果你从房间的一角开始,朝天空扔一本书,那么书是会怎么运动呢?书会基本按照抛物线的规则,掉落在地板上;书自身或许会有一些旋转,旋转的稳定性满足欧拉方程的关系。你的书不会这样走,他不会突然撞向天花板,再突然朝你飞来;转了个180度急转弯后,又如羽毛一般ZIG ZAG的落到地面。 从你的手到最后落地,书有无穷种路径可选。我们的问题是,为什么书偏偏选择了第一种?
你当然会说,这还不是牛顿定理干的好事。可牛顿定理只描述此时此刻的问题,他又怎么能确定一个完整的路径呢?
摆脱牛顿思想的局限,而对路径本身进行研究,是分析力学发展的一个重要思想。分析力学确定的一个哲学,最小运动量原理(不变运动量原理),就是整个拉格朗日和哈密顿力学的基石。最小运动量原理说的是什么呢?物体之所以按照某一条路径移动,演化(例如在相空间中),而不择其他,不是因为偶然和局部的定理,而是因为这条路径从全体上来看与众不同。
路径从开始到末端的所有点,共同确定了这条路径的独特性。从数学的语言来说,选定一个积分函数,考虑路径上的每一个点并做积分,得到的积分值就确定了这个路径的性质。而物理学认为,只有积分值处于局域极大(或者极小)时,此路径才是可实现的。也就是,系统演进的路径被此积分的稳定点条件唯一确定。这个积分就叫做运动量(ACTION),积分函数就是拉格朗日方程。
这句话说明了什么,这句话的意思就是,系统演化的路径,不是每一时刻都由上一时刻“偶然”确定的,而是从最开始就被路径上的每一个点所唯一确定。我们如果给定一个判别函数(例如lagrangian),就能从系统所有可能的路径中筛选出一条唯一路径,而系统也必定从最初,就按此发展。
将这个结论套用在“命运”中,也即命运的必然性。
显然我们还言之尚早。命运系统和简单力学系统有几个显著不同。首先,他是一个极其庞大的复杂体系,非线性的混沌体系;其次,系统具有不确定性和概率分布;最后,参与的每一个人都有“自由意志”,而“自由意志“难道不能够通过改变什么变量而改变实现确定好的系统轨迹呢?
对于第一个区别,我认为,即便系统的复杂程度不同,遵循的基本的力学规则是不会变的。宇宙的设计者是不会为不同规模的系统设计不同的演进规则的,这样做并不”明智“。充其量,也仅是不同规模的系统在同一规则下表现出来的性质有些不同。因此你选取的积分方式可能需要不一样(否则计算会太复杂,你需要利用大规模系统的一些特性)。例如刚体系统,具有自己的转动惯量张量和主旋转轴。但这并不是说他不遵守牛顿定律了。命运系统肯定也有自己特别的一些”规律“和守恒性质,但最小(大)作用量原则不变。
对于不确定性,我以为,不确定性反应的是不对易观测算符对各自态空间之间的干扰,并不是说”测不准”,而是“不能一起测(准)”。这可能暗示我们这个世界深层次的运转定律的问题,但也很可能仅仅是量子力学自身沿袭矩阵力学以来的数学缺陷。不论如何,即便量子力学指出了不确定性,在较为宏观的整体局面上,量子力学也认定,量子体系也是沿袭系统演进的拉格朗日量的(所谓路径积分)。虽然表述从路径的必然实现,转化到按一定概率实现,但也还是在稳定点路径附近,实现的概率最大;离开稳定点越远,实现概率越小。反应到概率分布的命运系统中,会使得命运的进展呈现出一定的随机性,但依概率必然。
最后一点,本质上是一个自由意识的问题。这是一个持续至今风靡20多年的大讨论。我当然没有办法望大师们的项背,只能在此提出一些自己的见解。我认为意识自由是个相对的概念,它是存在于”绝对“体系中的。所谓绝对体系,就是体系中的物理,相比内在事物的演进,是绝对的,不变的。然而这样的体系物理,允许内在事物产生小的不确定性,也就是所谓的”自由意识“。自由意识绝对不是突破了我们现在控制演化进程的物理,相反,他就是这个大物理所包孕的产物:自由意识本身也遵循”因果定律“,自由意识本身,也有路径。比如,按袁兄为例,他的”自由意识“并没有让他在最后一刻打消跳湖的想法,相反,他跳湖的”自由意识“本身,就是”生活无聊,不大胆“自由意识的因果产物(或者说,路径延续 )。我们还可以举另一个例子,那就是你突然决意“自杀”,来恶意打破此文”宿命论”。但你不会这样做,因为这可能只是你的突发奇想,这不是你”有因有果”的自由意识;而如果真是,那只能说明你的自杀是必然的:因为你的死和我的文章形成必然的因果关系,恰恰证明了你的死是可以预期的,或者说,是路径的一部分。此外,人的意识往往是自然事物的反应,人也不会无时无刻的用“自由意识”做决定(大部分时候你是迫不得已,路径的一部分)。因此,我们不得不得到这样的结论:自由意识的自由性是无庸置疑的,他能在小的时间尺度和空间范围内按概率产生一些不确定性,但从大的尺度范围和大的概率事件来讲,他并不能改变系统演进的预设路径。
如是,命运从相对大尺度,大范围,大概率上而言,是“注定"的,是预设路径的;这和系统的复杂性,量子力学的新揭示无关。而你的自由意识或许会起到一定作用,但往往都是促成命运的轮转,而不是相反。
文/ BO
2011/6/30
纪念逝去的,不曾谋面的袁兄
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