Question

墨菲定律

Answer 1

唯物主义说万物都由原子组成，且遵循一定的运动规则。

而若知晓某种物质某个时刻的状态，又知道其遵循的运动规则，就能预测其以后的状态了。换句话说，物质以后的状态早已被其之前的状态决定了。于是就有了决定论。

那么问题来了。

按决定论的思路，所有以后发生的事情都已被决定，都是百分之百发生。也即是说，一个人抛硬币的结果早已被决定，是一个100%确定的结果，没有其他情况。要么是正面，要么是反面。

但是！按概率论的思路，抛硬币的结果并不确定，两种情况都有50%可能。可能是正面，可能是反面。

两者从字面上看，好像是有点不可描述的矛盾。不得不说这是个有意思的问题，值得慢慢品尝回味。

这种矛盾的感觉让我想到了薛定谔的猫。薛定谔方程在量子界中的地位相当于牛顿定律在经典物理学中的地位。否定任何一方都会毁掉科学的半壁江山，但两者似乎出现了不可调和的矛盾。薛定谔将这种矛盾形象化到了一只可怕的猫上，一只即死又活、不死不活的猫。

假想一个与外界隔绝的箱子中，放射性物质单位时间内若衰变就会触发毒气装置，猫会死掉。反之放射性物质若没有衰变，毒气装置没有被触发，猫会活着。

放射性物质单位时间内50%会衰变，50%不会衰变。只有被观测时才能确定是否衰变，得到一个唯一结果。而在被观测前，其被认为是一种即衰变又不衰变的叠加状态、即是波又是粒子的叠加状态。而这只可怜的猫的死活状态又受放射性物质的状态影响，于是也成了即死又活的荒诞状态。这个装置就相当于连接了微观与宏观，将微观的混沌推理到宏观的荒谬。这也难怪霍金听说这只猫后说：“我去拿枪来把猫打死！”

微观与宏观这些年各行其是，也得到了长足发展，为社会做出了很多贡献。但那只生死不明的猫一直如噩梦一般让物理学家们不得安宁。

于是有人提出了多世界诠释。放射性物质即衰变了又没衰变。而当我们的观测参与其中时，其分裂成了两个平行空间。在一个平行空间里物质没有衰变，猫是活的。另一个平行空间里物质衰变，猫是死的。所以我们只能观测到一个结果，要么猫死了，要么猫活着。如此一来就调和了微观与宏观的矛盾。这就难怪有人说:"在科学史上，多世界诠释无疑是目前所提出的最大胆、最野心勃勃的理论。"

虽然讲了薛定谔的猫，但我并不打算用多世界诠释来调和决定论与概率论的矛盾。毕竟概率论也没有要求物质一定要处于某种叠加状态。

其实决定论和概率论都是自成一系的科学，两者都没有错。只是决定论是从逻辑的角度来看待结果，概率论是从统计的角度看待结果。

同样抛出一个硬币。在你眼里是一个概率问题，因为你并不十分清楚发生了什么。但在一台精密电脑面前，硬币受力、角度、质地、引力、风向等等都能掌握，这就是一个决定论的问题了。

比如一头母牛产子，是会产出公幼崽，还是母幼崽呢？从概率论的角度来看，只需要统计之前同种母牛的产子情况，就可能得出“50%可能产下公幼崽，50%可能产下母幼崽”。而从决定论的角度来看，需要掌握母牛受精时的全过程，就要么得出“产下公幼崽”，要么得出“产下母幼崽”。

统计工作有人手，有时间，花点体力就差不多能够解决了。但是要掌握受精全过程谈何容易，这涉及众多科学领域，甚至未知的领域，还要收集各种信息，知晓各种影响。

也即是说想从决定论角度看待结果，就与科技水平息息相关。当我们科技水平不够时，也只有从概率论的角度来看待结果。

以前的农场主只能从概率论的角度分析可能结果，产下幼崽时确定唯一结果。

而后来，农场主只需要去照个B超，保证无外力影响下，根据B超结果就能在产下幼崽前得到生产后的唯一结果了；但B超的结果仍是一个概率问题。

再往后，科技水平再高点，根据XY染色体的受精结果就能确定B超的结果和生产后的结果了。但受精结果仍是一个概率问题。

甚至在理想科技水平下，公牛看见母牛的第一眼就能确定其后代性别的唯一结果了。但公牛会不会看见母牛又是一个概率问题。

不难发现，决定论每前进一步，概率论就后退一步。也不难发现在绝对的科技水平面前，就不存在概率问题了。但其实科学领域中未知远远大于已知。用概率论解决问题仍是我们重要倚仗。

与其说决定论与概率论相互矛盾，我更愿意说它们相互扶持。概率论为决定论指引方向，决定论使概率论更精确。它们就像一对好兄弟，他们永远站在科学的最前沿，哥哥概率论牵着弟弟决定论，一前一后闯荡在知识宇宙里。

墨菲定律，坏的情况早晚会发生。其实我更喜欢用数学公式来解释这个定律：

∑=np，只要p不等于0，n逐渐增大，∑早晚大于或等于1。熬成鸡汤就是：即使希望渺茫，但只要有希望，不断坚持，不断尝试，就会成功。熬成良药就是：常在河边走，哪有不湿鞋。淹死的都是会水的。

从宇宙一开始，决定论就能确定人类会在银河系太阳系地球上如何存在。而概率论虽然做不到决定论那么详细，但概率论也能确定人类的存在。只因为宇宙足够大。我们不需要决定论的精密推算，也能肯定存在外星物种，因为宇宙足够大。所以其实概率论也可以讲因果，并非只有决定论讲因果。

在n无限大时，概率论似乎有了决定论的性质。明明每次抛硬币的结果间并无联系，最后统计结果却出现近似一半正面一半反面。也即在n足够大时，单次结果的概率能一定程度上决定这种结果出现的次数。

一个原子核单位时间内是否衰变被视为一次概率事件。而若有足够多的原子核在一起，我们就可以确定单位时间内会有一半原子核衰变。而要精确到哪一个原子核会衰变，那就是决定论的事情了。但很显然我们的科技水平还没有到那个地步，去弄明白到底还有什么因素影响原子核的衰变。但这并不代表我就一直认为原子核的衰变是一个概率问题，是一个随机事件，而放弃探索更深层次的影响因素了。

相反，从决定论的角度来说。我们只能说这些影响因素几乎对称，而使最终结果趋近于衰变一半，不衰变一半。如果我们弄不清某一时刻是决定衰变的因素强，还是决定不衰变的因素强，那我们最终感受到的就是结果的随机性了。

所以与其让我相信量子处于叠加状态；猫咪不死不活；然后随着我们的观测，世界被分裂成了两个世界；我是造物主，看一眼就能创造出无数个世界。

我更愿意相信量子处于一种单一状态，受一些未知因素影响，使其具有了另外的表现，而让我们误以为了它们还具备另外的状态。

谁说会表现得像衍射的就是一定波。无数速度相似、有质量梯度的小行星掠过地球。也会在地球后面排排站出“谱”来吧，这是衍射，这是波吗？某些表象是一样，本质就是一样吗？

我在干嘛？我又不是搞物理的……