从物理学上看，自由意志到底是个什么东西？( 二 )
另外也需要注意到，每一种理论都有其“射程范围”，当超出这个范围之外时，理论本身虽没有错，但已经失去了解释世界的力量。造成理论失效的原因并不是参数过多或者计算太过复杂，而是一种更本质的不完备性所致。设想这样一个场面：10^30个持续热运动的基本粒子，在数小时内每个粒子都已经运动到距离初始位置数千公里之远，但彼此之间却仍保持着不超过2米的距离。以物理学的角度来看，这简直就是不可能发生的奇迹。但其实刚刚的场景，不过就是在描述一位长途旅行人士。造成他旅行的原因可能有许多，但绝没有任何一种解释来自量子理论层面。
格林的观点认为世界分为许多层次，底层的机制为上层的现象提供着解释，这种图景显然是错误的。如果非要把生物进化论和社会学也都看做是基于物理学基础的上层建筑，那么“大物理学主义”的傲慢程度几乎可与其荒诞程度等量齐观。
黑猩猩物理学
赋有质疑精神的物理学家大概会问：那些能够改变事物原本归宿的“自由意志”又是从哪里来的呢？面对这个问题，我想反问：是什么因素圈定了事物的原本归宿呢？这便涉及到了现象背后的还原论归因思想，这种思想当然久经考验，但也不见得一定可以给出完整的答案。地球上为什么有黑猩猩？好吧，那是因为宇宙大爆炸。没错，宇宙大爆炸产生了构成黑猩猩所需要的基本粒子，但那只是必要非充分条件。
文章插图
要理解黑猩猩，我们需要考虑生存环境和基因随机突变对其演化过程的影响。这些影响因素就形成了某种“力”，推动着黑猩猩身体内各种物质的排布方式。不过这种“力”与物理学中的力有个至关重要的区别，那就是可以形成自我因果关联闭环。尽管这些“力”也由若干亚层现象组合而成，并拥有着丰富的细小结构，但总体上仅在本层级内形成因果关联，并不需要也无法向亚层归因。所以，在黑猩猩演化现象的底层，并不存在一个支撑其解释的“黑猩猩物理学”，所有演化的原因都仅来源于这个层级本身。
实际上，即使在物理学中，复杂系统内的一些属性也经常无法向亚层归因。凝聚态物理学家诺贝尔奖得主菲利普·安德森曾有一句名言：More is different。即使我们拥有将一切事物还原为基本规律的能力，也不代表我们就可以由这些基础规律出发来构建宇宙，”他明确地指出，“由大量粒子聚合而成的复杂系统所表现出的行为特征，并不是小规模系统的简单外推。系统的规模和复杂度每上一个台阶，就会出现一些全新的现象和属性值得我们重新研究。这些复杂系统中所涌现的新属性，其基础程度丝毫不亚于底层那些基本规律。”
微观物理学中没有自由意志
现在我们可以直白地说，微观物理世界中确实不存在自由意志，这是一个心理学和神经科学层面的概念。意识主体通过感官知觉和其他各类神经刺激信息，对存在多种选择的情况作出这样或那样的决策反馈。自由意志现象仅出现在由大量神经元聚会而成的神经系统中，完全无关乎基本粒子的运动，自然也就不需要诉诸格林所说的那种插手底层物理世界的神秘力量。
自由意志的起源来自生物进化过程。在漫长的演化过程中，大脑被逐渐灌注了一系列与决策相关的运作机制，其中既包括先天的决策倾向，也包括奖励后天学习信息处理能力的刺激机制。可以看到，用来描述这套运作机制所使用的语言体系，与牛顿力学或量子理论的语言体系显著的不同，两个体系中所使用的核心名词概念几乎不存在任何交集。既然我们可以用神经科学的语言体系恰当地分析和描述，就没必要动用哈密顿量或厄米算符来去强行解释。
19世纪早期，拉普拉斯假想出一只可以推算宇宙未来演化所有细节的全能小妖，自那之后，决定论与自由意志之间貌似存在的冲突以及由此引发的争论绵延至今。但是这些热闹的争论对我们的认知提升却鲜有直接贡献。在我看来，神经科学的发展已经很好地解释了自由意志，我们只需要清醒地辨明界限，防止物理学定律中的决定论思想无休止地蔓延到本没有话语权的地方。否则，争论的内容很容易偏离理性常识，进入形而上的世界。就像康德哲学中那个存在却永远无法通过感官认知的“物自体（Ding-an-sich）”一样，虽然是个颇有趣的讨论话题，但那毕竟不是科学。
【从物理学上看，自由意志到底是个什么东西？】原文链接：https://physicsworld.com/a/why-free-will-is-beyond-physics/
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