概率:人生的指南
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四、拉普拉斯之魔:一个思想实验

但是,你应该怎样进行选择呢?一种方案是利用思想实验。拉普拉斯(下一章我们还会遇到这个人)用了一个著名的例子去论证基于信息的一元论。这里我想给出该论证的一个改进版。

我们来想象一个强大的存在物,一个所谓的“魔鬼”。下面这些表述对它是成立的:

1. 它知道有关我们的宇宙初始状态的所有事情——它知道从一开始就存在的所有东西,因而知道它们的所有属性。

2. 它知道我们的宇宙当中所有的基本自然法则,而这些自然法则支配着身在其中的东西的行为表现。

3. 它有能力快速运行任何一种演算,不论这有多么复杂。

4. 它并不是我们的宇宙的组成部分。

现在我们来设想:如果这个魔鬼要预测关于我们的宇宙所要发生的任何事情,它需不需要概率?拉普拉斯的回答是一个干脆的“不”。或者更精确一点,他的结论是:

5.它能够迅速地判定我们的宇宙在任意时空位置的状态。

(拉普拉斯最初的思想实验说的是一个知道它自己所在的宇宙的当前状态的魔鬼。他断定这个魔鬼能够计算出将来过去的所有状态。但这却导致了很多问题,而这些问题正好都是我的上述版本能够避开的。)

让我们试着进一步理解这个魔鬼所处的情境。设想有一个极简的宇宙,它只包含两个东西,只服从经典的机械和引力法则。想象只存在两个微小而且不可分隔的(而且完全是固体的)球体,其中一个环绕另一个旋转。即便是我们这种只具有有限智力的生物,只要我们已经知道了两个球体初始的位置、速度和体积(以及上述规律),也能快速地判定这样一个宇宙在任意时空位置的状态。

中译本边码:10

由此拉普拉斯认为,由于我们的无知,因而我们是需要概率的。只要我们想象一下在上述极简情况下我们缺少其中一条信息,就会看清楚这一点。比如,我们缺少那个不旋转的球体的初始位置的知识。于是我们就不能精确地预测出在未来任一特定时刻的状态了。然而我们仍然可以使用概率去言说关于这些状态的某些事

可是,上面这个论证有效吗?如果它的前提都是真的,它的结论就不可能假吗?并非如此,因为还有一个至关重要的隐含假定。(也许还有其他的,但这个尤其重要。)这个假定指的是:基本的自然规律中本就不包含概率。但是,我们为什么要这样认为呢?为什么我们非要假定,对任一给定的初始状态来说,只有一种可能的未来呢?这个宇宙也许本就是非决定论的;我们在后面第八章讨论波普尔有关基于世界的概率的倾向(propensity)论时,再来讨论这一点。

值得补充的一点是,有一些物理学领域,如量子力学,在那里我们所掌握的最好的(候选)规律当中确实已经包含了概率。如此看来,拉普拉斯的思想实验(乃至我的改进版本)并不像初看上去那么完美。