刘清平:粒子有自由意志吗?——析量子力学中的自由意志定理

选择字号:   本文共阅读 2672 次 更新时间:2020-12-23 17:23

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刘清平 (进入专栏)  


摘要:康韦和寇辰在论证自由意志定理的时候,未加反思地接受了西方主流学界有关自由与必然的二元对立架构,尤其忽视了粒子不像人那样拥有自觉心理中的意欲愿望这个关键的事实,结果将人们随意任性的应然性价值诉求与粒子随机偶然的实然性存在状态混为了一谈,在种种逻辑谬误和自相矛盾中得出了微观粒子乃至整个宇宙都像人一样拥有自由意志的扭曲结论。

关键词:自由意志定理;量子力学;自由选择;随机偶然;因果必然


一、自由意志定理的立论


在西方学界,自由意志问题迄今为止依然是一个找不到头绪的千古之谜;[1]而造成这种现象的主要原因在于,许多哲学家从古希腊起就倾向于将"自由"在应然性层面上的"随意任性"与"自然"在实然性层面上的"随机偶然"混为一谈,并因此进一步认为前者也像后者那样与"自然"在实然性层面上的"因果必然"直接对立,结果在两千多年的进程中,让自由意志与决定论之间展开了一场穿越"是"与"应当"界限的生死决斗。不幸的是,进入21世纪,这种基于二元对立架构的关公战秦琼式对阵还在继续上演,其中一个典型的例证就是西方两位著名科学家康韦(John Conway)和寇辰(Simon Kochen)依据当前量子力学的研究成果,在两篇先后发表的学术论文中提出的"自由意志定理"。[2][3]

康韦和寇辰是这样阐述自由意志定理的立论及其意义的:"它是1960年代以来发现的量子力学一系列定理的巅峰。这条定理大致断言,如果人类确实拥有自由意志,那么,基本粒子也已经分享了这种有价值(valuable)东西的一小部分。更确切地说,如果实验者可以自由地选择测量仪器的定位方向,那么,粒子的反应(严格地说是粒子附近宇宙的反应)也不是由宇宙此前的全部历史决定的。"[3]P226 进一步看,他们有关这条定理的逻辑论证主要建立在以下几个前提上。

首先,康韦和寇辰陈述了在量子力学中业已得到证明的三条公理。

SPIN公理:在从三个相互垂直的方向上测量某个自旋1粒子的自旋平方时,总是会按照某种顺序得到1,0,1的结果。

TWIN公理:对于两个相互纠缠的自旋1粒子,如果实验者甲从三个相互垂直的方向x、y、z上测量粒子a的自旋平方,而实验者乙从方向w上测量粒子b的自旋平方,且w恰好与x、y、z中的某一个方向相同,那么乙的测量结果必然会与该方向上甲的测量结果一致。

MIN公理:如果实验者甲和乙在类空分离中进行测量实验,那么乙能够从 33个方向中自由地选择任何一个方向 w测量粒子 b的自旋平方,而这一选择不会对粒子 a产生任何影响;类似地,甲也能从 40组方向中自由地选择任何一组三元方向 x、y、z测量粒子 a的自旋平方,而这一选择同样不会对粒子 b产生任何影响。[3]PP226-228

其次,康韦和寇辰预设了实验者在"不是由他们此前的全部历史所决定"的意义上拥有"自由意志",表现在他们可以在实验中自由地选择从任意方向上测量粒子的自旋;或者说,实验者对于方向的选择"不是有关他们的可获得信息的函数"——虽然他们同时又指出,由于决定论在逻辑上是可能的,他们"无法证明"这一预设。[2]PP1444-1466不难看出,这种概念界定已经蕴含着刚才谈到的西方主流哲学有关自由与必然的二元对立架构了:实验者的自由意志能够摆脱此前因果必然链条的决定性影响,在不受任何约束的意义上"想要怎样就怎样",因此也无法凭借他们此前的全部信息来解释或指认这种自由意志的形成根源或指向目标。康韦和寇辰自己明确地指出了这一点:"我们将'自由意志'定义为'决定论'的对立面——尽管自休谟以来一些哲学家试图站在某种被叫做'兼容论'的立场上调和这两个概念。"[2]P1466

给出了上述前提后,康韦和寇辰便通过一系列推理证明:假如粒子不像实验者那样拥有自由意志,那么在实验者测量它们的自旋之前,其结果就可以预先确定了;但"寇辰-史拜克悖论"证明,这一点是不可能的。所以,主张粒子自旋受到因果必然链条的支配、因而没有自由意志的决定论观念势必陷入逻辑矛盾,无法成立。更有甚者,他们还试图进一步证明:不仅微观粒子、而且整个宇宙也像人那样拥有"自由意志",能够据此做出"自由决定"、展开"自由选择":

人们通常不言而喻地假定,实验者拥有充分的自由意志,能以某种并非由以往历史所决定的方式选择仪器的设置。我们之所以把这个默认的预设明确陈述出来,是因为我们的定理从中推论出了一个更令人惊讶的事实:粒子的反应也不是由以往的历史所决定的。因此,这条定理主张,如果实验者具有某种特性,那么自旋1粒子也具有完全相同的特性。鉴于这个特性对于实验者来说是那种通常叫做"自由意志"的东西的一个实例,我们认为运用同一个术语描述粒子也是合适的。……自由意志的预设允许我们用自由意志定理指涉这个世界本身,而不是仅仅指涉有关这个世界的某种理论。[2]P1444

自由意志定理问世后,引起了广泛的关注和讨论,在得到不少学者(包括中国学者)认同的同时,又受到另一些学者从各种角度提出的批评,其中也涉及到了非决定性能不能等同于自由意志的问题。[4][5]但值得指出的是,这些批评几乎没有质疑、相反还在不同程度上接受了康韦和寇辰认同的自由与必然势不两立的二元对立架构,结果往往在决定论的话语氛围中走向了另一个极端,最终得出了"人没有自由意志"的不兼容论结论。有鉴于此,虽然笔者由于学识所限无法深入讨论量子力学方面的具体内容,但在此却试图依据笔者在若干讨论自由意志问题的文章中提出的新见解,[6][7]针对康韦和寇辰的论证本身进行一些哲理性的批判分析,指出他们由于坚持二元对立架构而混淆了自然之"是"与自由之"应当"的不同维度,在这个问题上造成的种种逻辑矛盾和理论扭曲。


二、自由意志的随意任性


自由意志定理的问题首先在于,由于二元对立架构的积淀性影响,康韦和寇辰在依据流行的预设界定自由意志的概念时,几乎把注意力全都集中在它据说是不受因果必然链条的决定性支配的一面,却忽视了它自身固有的下面这个可以说是分析性同义反复的本质规定:对人来说,"自由意志"其实就是具有"自由(free)"特性的"意欲愿望(will)"。既然立论的前提已经包含了这样一个片面性的漏洞,他们接下来的一系列论证很难站住脚也就不奇怪了。

事实上,倘若直面人们在日常生活中实际拥有的自由意志,我们很容易发现,它虽然的确呈现出"随意任性"的鲜明特征,却根本不像西方主流学界在二元对立架构中断言的那样"随机偶然"到了神秘莫测的地步,相反还会处处受到种种内外因素的决定性支配,以致可以说与因果必然始终维系着"两位一体"的直接关联:一方面,人们自觉心理意识中的任何"想要(will)",归根结底都来源于现实生活的因果链条,而不可能是无中生有地凭空冒出来的;另一方面,只有严格遵循像"趋善避恶"这样内在必然的人性逻辑,它们才能得到"从心所欲"的自由实现,并且因此让人们享受到"心满意足"的自由体验——说穿了,这也是自由意志对人们来说构成了一种"有价值"的东西的终极原因。

拿实验者来说吧。首先,他们在实验过程中拥有的自由意志,也就是他们随意任性地试图探究粒子真相的"求知欲"或"好奇心",不然的话他们怎么会"想要"选择测量仪器的定位方向呢?更重要的是,他们的这种意欲愿望还必须严格遵循认知活动中"趋真避假"的人性逻辑,才能得到从心所欲的自由实现:只有获得了关于粒子的正确知识这种值得意欲的好东西,避免了关于粒子的错误知识这种讨厌反感的坏东西,他们才能达成实验的目的,并且因此享受到心满意足的愉悦快乐,甚至觉得实现了自己作为科学工作者的人生价值。相反,如果从实验中得不出什么确定性的结论,或者仅仅得出了某些被证明是错误的知识,他们的求知欲就会遭到严重的挫折,以致在认知领域陷入不自由的失望沮丧。无需细说,不仅科学工作者,任何曾经将好奇心付诸实施的普通人,只需稍加反思,都能察觉到认知领域内自由意志与因果必然之间的这种两位一体关系。

进一步看,实验者的这种自由意志也不可能摆脱此前因果链条的历史性决定,相反在下面的意义上还恰恰是"有关他们的可获得信息的函数":只有依据他们从小生成的兴趣偏好、入学时特别喜欢的学科专业、毕业后投身科研的理想志向、以及其他种种相关因素的影响作用,我们才能令人信服地说明他们那一刻为什么会如此随意任性地选择观测的方向、调整仪器的设置。无论如何,他们总不可能是纯属随机偶然、毫无任何缘由地出现在实验室里面的吧。

那么,我们又该如何解释康韦和寇辰特别强调的下述现象呢:实验者能够在众多的备选观测方向中,凭借"想选这个可以,想选那个也可以"的随意任性方式,乃至诉诸"抛硬币看正反面"的随机偶然方式(严格说来,他们只有基于自己随意任性的自由意志,才会做出诉诸这种随机偶然方式的自由决定),展开那些乍一看好像不是"有关他们的可获得信息的函数"的开放性选择?

问题在于,倘若我们不是像康韦和寇辰那样将实验者自由意志的这类随机偶然状态孤立地抽取出来加以强调,而是从它们原本嵌入其中的那些因果必然链条的视角考察它们,很容易发现:如同各种自然现象的随机偶然状态一样,这类随机偶然的状态与其说是与因果必然处在非此即彼的对立冲突之中,不如说是依然处在上述因素的决定性作用之下,因为无论实验者凭借自己的自由决定或硬币落地的结果选择了哪些方向,都不会实质性地妨碍他们的观测,相反照样可以从中得出某种也能被选择了另一些方向的观测所验证的正确结论——不然的话,假如这些随机选择只会实质性地妨碍他们的观测或是引导他们得出错误的结论,他们还要一意孤行地做出这样的自由决定,岂不等于是自讨苦吃,非要与自己的好奇心或求知欲对着干吗?所以,尽管实验者事实上只是选取了数量有限的方向进行观测,并没有(也不必)将观测的方向开放到无限的地步,他们在认知领域的自由仍然可以达成,而不会受到实际观测方向的有限性的致命否定。换言之,这类在有限范围内对于观测方向展开的随机偶然的开放性选择,在下面这个必然的前提下照样具有从心所欲的自由特性:它们都能满足实验者的好奇心,确保这种自由意志按照趋善避恶的人性逻辑充分实现。否则,要是实验者在随机偶然地选择了多种观测方向后却还是得不出科学上有意义的结论,他们的状态不见得会比一只在玻璃窗上瞎碰乱撞却老是飞不出去的苍蝇好到哪里去。更重要的是,假设实验者的自由意志在这类情况下既没有确定性的认知目标,也缺失价值性的善恶内容,而仅仅是随机偶然地胡乱选择若干观测方向,它对于实验者来说怎么还可能是"有价值"的呢?倒不如说全无意义。

反讽的是,如果我们将康韦和寇辰自己的学术研究也当成具体案例纳入到考察的视野中,同样能够清晰地证明刚才给出的哲理性分析。

第一,推动着康韦和寇辰探讨自由意志定理的那种求知欲,明显是"有关他们的可获得信息的函数",以致他们只要反思一下,就能发现这种自由意志是由于哪些因果链条的决定性作用才在他们的自觉心理意识之中产生的,而不至于在界定自由意志的概念时,未加审视地就被西方主流学界的默认预设带进了沟里。

第二,康韦和寇辰在第二篇论文中以保持基本架构不变为前提,依据自己的自由意志针对第一篇论文的有关部分做出了某些改动。然而,这些改动同样不能在"并非有关他们的可获得信息的函数"的意义上视为随机偶然的,毋宁说仍然遵循着认知活动中趋真避假的人性逻辑,因为他们做出这些自由决定的目的,恰恰是旨在通过回应批评者,以便更有说服力地论证自由意志定理,充分实现自己在认知领域内的自由(虽然本文试图指出他们并未真正达成这种认知性自由)。

第三,康韦和寇辰在两篇论文的遣词造句方面的众多细微差异,或许在源于他们"想要怎样就怎样"的自由意志的基础上的确呈现出随机偶然的非决定性,以致连他们也说不清楚自己是由于哪些因果链条的决定性作用才造成了这些细微差异的——或者说连他们也无法证明这些细微差异是"有关他们的可获得信息的函数"。不过,下面这一点依然是不言而喻的:在他们看来,这些不仅随意任性、而且随机偶然地产生的细微差异,不会实质性地妨碍他们围绕自由意志定理展开的严密论证;否则的话,他们肯定会遵循认知活动中趋真避假的人性逻辑,尽可能地减少或消除这些差异,以确保自己的见解得到前后一致的准确表述。

遗憾的是,积淀在上述默认预设中的二元对立架构,似乎在很大程度上削弱了这两位科学家的批判意识,导致他们未能结合自己拥有自由意志的实际经验加以反思,就随波逐流地接受了"自由意志表现在人们能以某种并非由以往历史所决定的随机偶然方式展开自由选择"的扭曲性界定,结果从一开始便误入了将自由意志的随意任性与自然现象的随机偶然混为一谈的死胡同。其实,假如能够跳出这个子虚乌有的错谬架构,他们很容易从自己的经历中发现:自由意志的真实存在及其与因果必然之间的两位一体关系(而不仅仅是兼容论者指认的那种在对立冲突中勉强能够维持的和谐统一关系),根本不像他们宣称的那样是"无法证明"的,相反完全可以在现实生活的大量案例中找到无从否认的清晰证据。


三、微观粒子的随机偶然


澄清了自由意志不仅在于人们随意任性的意欲愿望、而且与因果必然维系着两位一体关联的本来面目,我们就不难看出康韦和寇辰宣称"如果实验者拥有自由意志,那么粒子也会分享这种有价值东西"的类推为什么是不能成立的了。

问题在于,这个类推忽视了一个简单的事实:不管当前人们有关粒子的科学认知具有怎样的不确定性,有一点似乎是相当确定的,这就是它们不像人那样拥有自觉心理意识中的意欲愿望。所以,按照"皮之不存毛将焉附"的道理,假如连这个不可或缺的关键载体都不具备,粒子又怎么可能拥有"想要怎样就怎样"的"自由"呢?离开了这一前提认真严肃地探讨粒子从心所欲的自由意志,岂不是有点像认真严肃地探讨"没有猫的微笑"一样,只会让人莫名其妙、不知所云吗?毕竟,粒子呈现出来的那些随机偶然状态,在什么样的意义上可以说成是它们随意任性地展开的"自由选择"呢?如果说实验者拥有的自由意志、做出的自由决定对于他们来说明显具有"趋善避恶"的"价值",能够促使他们达成"获得真理知识"的"目的"而满足他们的"求知欲""好奇心",最终让他们享受到快乐愉悦的"自由体验",粒子拥有的"自由意志"、做出的"自由决定"对于它们来说又会具有趋于什么、避免什么的"价值",能够促使它们达成哪些"目的"而满足它们的什么"心"什么"欲", 最终让它们享受到快乐愉悦的"自由体验"呢?一言以蔽之,自由意志对于粒子能够具有像它对人具有的那种重要意义吗?有鉴于此,我们岂不是最多也只能在拟人化比喻的意义上形容粒子的"自由"(就像在类似的意义上形容下落物体的"自由"那样),却没有任何理由以"定理"的方式指认:它们在严格的科学意义上也像人那样拥有同一种"能够实际影响未来的积极能动的自由意志"吗?[2]P1466

不知道是不是因为察觉到了这个硬伤的缘故,康韦和寇辰虽然明确主张实验者和粒子的"自由决定"都不是相关可获得信息的函数,却又指出粒子分享到的只是"自由意志"这种"有价值"东西的"一小部分"。尽管如此,他们的类推在学理上还是说不过去的,因为按照"部分有别于整体"的道理,倘若粒子只是"分享"了人的自由意志在某些情况下呈现出来的非决定性特征,我们并没有理由因此就以偏概全地宣称它们也像人那样拥有了自由意志本身——这就如同我们没有理由仅仅凭借这种"分享"就以偏概全地宣称粒子与人没有差别一个样。诚然,在某种意义上说,人的随意任性的自由意志最终是从粒子随机偶然的运动变异中演进发展而来的;但同样不容否认的是,两者之间还存在十分漫长的一段距离和极其复杂的深度差异,根本不足以让我们以直截了当的还原论口吻断言:随机偶然的粒子已然具有了随意任性的自由意志这种类人式的潜能。

事实上,自由意志定理问世后面临的一个主要质疑,就是认为它仅仅证明了量子力学业已证明了的粒子状态的非决定性,却无法证明粒子本身也有自由意志。我国学者唐先一和张志林在从哲理角度充分肯定自由意志定理的时候也指出了这一硬伤,并提出了补救的方案:"大量生物学、神经心理学实验揭示了知觉与自由意志并非人类独有,而是从人到单细胞生物呈现出由繁至简的渐变过程。单有非决定性显然尚不足构成自由意志,具有知觉能力是粒子自由意志的必要条件,自主选择与知觉能力共同构成了粒子自由意志的基本涵义。"[8]P113

不过,深入分析会发现,这个补救方案也潜含着某些缺陷:第一,如前所述,构成自由意志的关键因素并非认知维度上的知觉能力或理性能力(不少西方哲学家曾片面地主张,"无理性"的动物只有本能欲望,"有理性"的人类才有自由意志),而是随意任性的意欲愿望;所以,倘若缺失了这个必要的前提,就连实验者也无法单纯运用自己的理性能力,从事实验活动以获得认知自由。第二,按照当前科学取得的研究成果,从单细胞生物经由拥有心理活动的动物再到人的演进发展,几乎处处受到了这样那样的因果必然链条的决定性影响,以致我们没有任何理由断言:在这个过程中逐步形成的自由意志,始终是与决定论处在不共戴天的对立冲突之中的。第三,更重要的是,如果我们最终还是没法证明粒子本身至少能像某些动物那样具有意欲愿望以及知觉能力,所谓的自由意志定理未免就有点类似于中世纪神学围绕着"针尖上能站多少天使"的话题展开的烦琐争论了,因为原本就不存在天使们蜂拥而至想要站到针尖上面去的"事实"。

从这里看,康韦和寇辰从"如果从事自旋1实验的方向选择不是有关实验者的可获得信息的函数,粒子的反应在同等程度上也不是有关它们的可获得信息的函数"的类推出发,[2]P1444经过逻辑论证得出不仅粒子而且整个宇宙也像人一样能够做出"自由决定"、展开"自由选择"的结论,或许就有点荒唐了。事情很明显,无论"决定(decision)"还是"选择(choice)",至少都是基于心理意义上的意欲诉求才有可能自觉展开的活动;即便我们扬弃了人类中心主义的先入之见,承认不仅人、而且其他拥有心理意义上的意欲诉求的动物也能从事这类活动,似乎也没有理由直接通过拟人化的途径,就把它们套在本身没有意欲诉求这个关键要素的微观粒子乃至整个宇宙身上,因为后者明显缺失心理意义上的"想要-意志"。

诚然,按照目前量子力学的研究结果,实验者的观测活动不是只会被动地获取有关信息,而是还会积极地"改变"被测粒子的存在状态。不过,这一点仍然不足以让我们得出结论说:他们的求知欲或好奇心也会伴随着这种"改变",转移到本来没有意欲愿望的粒子身上,让后者以鬼魅般的方式"传染"上他们拥有的那种旨在从心所欲的自由意志,乃至能像他们那样依据价值性的自由决定在自旋中展开应然性的自由选择。理由很简单:实验者的观测活动虽然受到好奇心的推动,但本身仅仅是一种旨在描述粒子存在状态的认知性行为,如何可能在"改变"粒子存在状态的同时,也把他们在诉求性维度上具有特定善恶价值内容的自由意志转移到它们身上,让粒子同样形成从事认知性观测活动的求知欲或好奇心呢?其实,从实验者的角度看,他们的求知欲毋宁说是不希望产生这种"改变"的,倒宁愿微观粒子也能像宏观物体一样保持不受观测影响的"不变"状态,以便自己能够获得有关粒子如何在因果必然链条的决定性作用下存在变化的确定性正确知识。既然如此,我们又怎么能够合乎逻辑地推论说,他们的这种随意任性的自由意志会通过认知性的观测活动"传染"给粒子,以致后者也能通过"自由决定"做出随机偶然的"自由选择"呢?

所以,除非我们将"随意任性"与"随机偶然"不加辨析地混为一谈,康韦和寇辰通过论证得出的命题"按照定义,有关宇宙在t0时刻之后的信息不是有关它在t0时刻之前的可获得信息的函数",[2]P1447最多只能证明粒子附近的宇宙在t0时刻的存在状态具有不受此前因果必然链条决定的随机偶然特征,却不足以证明"宇宙在t0时刻做出了一个自由决定"的结论,更不足以证明从最初的粒子演进发展而来的全部宇宙都能拥有自由意志、做出自由决定、展开自由选择的结论。也是在这个意义上说,自由意志定理有关"如果实验者对于观测方向的选择是基于他们的自由意志,粒子的反应在同等程度上也是基于它们的自由意志"的类比性逻辑推理,在学理上是无法成立的。


四、自由意志定理的逻辑矛盾


如果再进一步反思康韦和寇辰给出的具体论证,我们似乎还能发现一个更严重的致命缺陷,因为他们居然试图凭借种种具有"一定如此,不可能不如此"的决定性特征的因果链条和逻辑推理,来证明存在着那种被认为是不受因果链条支配、纯粹属于"既可能这样,也可能那样"的随机偶然、以致难以捉摸无从预测的非决定性的自由意志,结果在一系列反讽性的自相矛盾中,将"自由意志定理"本身变成了一个几乎类似于"圆形之方"的荒谬命题了。

本来,按照康韦和寇辰从一开始就接受的那种不言而喻的默认预设,自由意志具有不受因果链条支配的非决定性特征,以致假如它受到了任何决定性的约束,都会丧失它的自由特征。但问题在于,他们自己的求知欲在通过自由决定选择了自由意志定理作为研究对象的时候,却依然像其他科学家的好奇心一样,只有诉诸明显具有决定性特征的因果链条和逻辑推理,才能实现他们想要获得的那种认知性自由——"证明"微观粒子也拥有非决定性的自由意志。有鉴于此,凭借决定性的因果链条和逻辑推理"证明"非决定性自由意志的存在,究竟在怎样的意义上可以成立,并且还具有普遍必然的说服力呢?说白了,假如给定了随机偶然的事件也内在地包含着因果必然链条的预设前提,试图运用决定论的工具证明非决定性现象的存在可以说是顺理成章的;但倘若想要运用决定论的工具来证明决定论本身无法成立或没有效力,却似乎在逻辑上就陷入了自败。

限于篇幅,在此只从康韦和寇辰在论证中运用的大量因果链条和逻辑推理中举出一个例证,这就是第三节末尾分开引用的那句话:"宇宙在t0时刻做出了一个自由决定,因为按照定义,有关宇宙在t0时刻之后的信息不是有关它在t0时刻之前的可获得信息的函数!……除了我们将自由决定归于粒子而不是整个宇宙这一点外,这就完成了自由意志定理的证明。"[2]P1447不难看出,"因为按照定义"这个词组已经在前后两个命题之间建立了某种无可置疑的逻辑关联,足以表明他们是试图依据因果必然的决定性链条来证明非决定性的自由意志在"一定如此,不可能不如此"的意义上的确是存在的。于是,假设这个证明能够成立,自然就会引发下面的疑问:非决定性自由意志的存在怎么可能被决定性的因果链条和逻辑推理所"证明"呢?无论如何,一个纯然非决定性的东西,岂不是远远超出了人们凭借因果链条和逻辑推理描述认知对象的理性思维能力,以致不大可能给人留下任何在理论上"证明"其存在的机会吗?

不仅如此。如前所述,康韦和寇辰展开的论证主要建立在量子力学中得到广泛承认的三条公理之上。所以,如果说这些公理在如其所是地揭示了粒子真相的意义上能够成立的话,它们应该说已经证明了一点:尽管微观粒子的宇宙充满了随机偶然的非决定性,以致像康韦和寇辰在第二篇论文中引用理查德·费曼(Richard Feynman)的话所说的那样——"如果有人告诉你他理解了量子力学,那么你就可以说你遇到了一个骗子",[3]P227但至少在这些公理涉及的范围内,它毕竟还是呈现出了某些在"一定如此,不可能不如此"意义上的决定性特征,不然的话这些公理怎么还能在科学的意义上美其名曰"公理"呢?说穿了,量子力学不仅有资格成为一门严格意义上的"科学",而且还能像其他科学一样,在可以预见的将来指导人们发明诸如量子通讯、量子计算机等等能够付诸应用的"技术",只能建立在它以确定性的方式描述了充满不确定性的量子世界的某些具有确定性的必然特征的基础之上。不管怎样,假如某种东西只是具有炉火纯青的非决定性,却没有任何意义上的决定性,以致连它具有的这种非决定性也难以确定的话,人们除了用诗意的激情言辞讴歌它的无比神秘高深莫测、感叹自己的一筹莫展无能为力之外,怎么还有可能运用理性的话语阐释有关它的科学定理乃至公理呢?

然而,这样一来又会产生另一个更致命的疑问了:要是基本粒子的微观宇宙也像人们生活的宏观世界一样,在呈现出非决定性特征的同时还呈现出了某些决定性的特征,那它到底还有没有可能拥有康韦和寇辰通过一系列因果链条和逻辑推理"证明"了的非决定性的自由意志,并且据此做出自由的决定、展开自由的选择呢?按照他们未加反思地全盘接受了的二元对立架构,答案明显是否定的:既然自由与必然处在有你无我、势不两立的对立冲突之中,以致只要存在因果必然的地方就不可能存在自由意志,那么,受到某些科学公理的决定性约束而没法肆无忌惮地展开随机偶然变异的微观宇宙,当然也就不可能再像他们通过自由意志定理言之凿凿地指认的那样,在严格意义上拥有他们所说的那种非决定性的"自由意志"了。毋庸讳言,这种依据堂吉诃德大战风车式的二元对立架构必然得出的逻辑推论,肯定超出了康韦和寇辰的意料之外。

反过来看,如果真像康韦和寇辰宣称的那样,由微观粒子构成的整个宇宙都能拥有自由意志、做出自由决定和展开自由选择的话,那么,他们自己在证明中反复诉诸的那些具有鲜明决定性特征的因果链条和逻辑推理,又是如何在这样一个通体充满了非决定性的世界上产生形成、得以立足的呢?尤其考虑到它们对于"证明"这个世界的纯粹非决定性特征似乎还具有这样一种不可或缺、没法绕开的强大效力,它们的这种无中生有岂不是更显得有点匪夷所思了吗?

从某种意义上说,康韦和寇辰的整体论证链条的确可以概括如下:鉴于"人有自由意志+量子力学的三条公理+决定论的粒子→逻辑矛盾",[8]P117 粒子不仅是非决定性的,而且还像人一样拥有自由意志。不幸的是,撇开前面指出的种种问题不谈,单就这根论证链条来看,正如刚才分析的那样,它已经潜藏着多重性复杂纠结的自相矛盾了,以致可以说本身就构成了一个自败性的悖论:如果说这根论证链条在逻辑上能够成立,就足以证明它在逻辑上不能成立。首先,凭借决定性的因果链条和逻辑推理,怎么能够证明不受因果链条支配的非决定性自由意志的存在呢?其次,被纳入这根论证链条的量子力学的三条公理,岂不是已经表明了粒子的存在变化并不是完全非决定性的,而至少在相关方面受到了决定性的支配?再次,如果粒子的存在变化至少要服从这三条公理的决定性支配,它怎么还能拥有被认为是不受决定性支配的自由意志呢?复次,如果说自由意志和微观粒子都是纯粹非决定性的,将它们纳入自身之中的这根论证链条所包含的因果必然和逻辑推理怎么还会对它们具有如此强大的决定性效力,以致要诉诸这些决定性的东西才能证明它们尤其是粒子的非决定性特征呢?最后,如果说在"人有自由意志+量子力学的三条公理"与"决定论的粒子"之间存在着"逻辑矛盾",就能令人信服地证明"粒子不仅是非决定性的、而且还拥有自由意志"的结论,那么,鉴于"自由意志定理"的名称本身在语义上就构成了一个类似于"圆形之方"的"逻辑矛盾"(试图运用具有决定性特征的"定理"来指认纯粹非决定性的"自由意志"的存在),它又能够令人信服地证明什么呢?

颇有反讽意味的是,不兼容论在二元对立架构中朝着另一个方向展开的理论努力——试图诉诸具有决定性的因果链条和逻辑推理来证明整个宇宙都是决定性的、因而自由意志不可能存在,虽然不符合人们拥有自由意志的实然性事实,但至少在错误的大前提下还能维持逻辑上的自洽:既然自由与必然是对立的,而宇宙和人又都是必然的,所以宇宙和人都没有自由(意志)。相比之下,要想在同一个二元对立架构中证明微观粒子以及整个宇宙的纯粹非决定性,并且因此进一步指认它们都拥有非决定性的自由意志,却不仅不符合微观粒子以及整个宇宙都不拥有自由意志的实然性事实,而且本身还因为这个错误的前提沦为了一项逻辑上不可能的尴尬任务:要是自由与必然是势不两立的,我们怎么还有可能依据决定性的因果链条和逻辑推理,证明微观粒子以及整个宇宙"必然"是纯粹非决定性的、并且因此"必然"拥有非决定性的自由意志呢?当然,更有黑色幽默意味的或许是下面这一点了:康韦和寇辰居然没有反思一下自己给出的逻辑论证,从中发现上述那些显而易见的自相矛盾。


五、二元对立架构的误导效应


众所周知,康韦和寇辰都是著名的科学家,曾经分别在一些问题上做出了重要的科学发现。那么,为什么他们在自由意志定理的问题上却会犯下一系列逻辑谬误,乃至造成了种种荒诞无稽的自相矛盾呢?细究起来,头号原因就是他们从一开始便在西方主流学界的默认预设的积淀性效应下,误入了自由与必然二元对立的自败泥潭,结果无力自拔,甚至毫无察觉。

问题在于,因果必然位于实然性事实的维度上,自由意志位于应然性价值的维度上,两者本来不在同一个层面,因而也不可能出现你死我活的直接冲突,相反还能在下面的意义上维持前面指出的那种两位一体关系:如同我们从认知性视角理解世界上的其他东西一样,当我们从认知性视角理解人的自由意志时,就会发现它不仅遵循着趋善避恶的人性逻辑,而且也植根于整个世界的因果链条之中,所以才会构成有关它的可获得信息的函数。不错,如同世界上的其他东西一样,自由意志同时也包含了某些随机偶然的因素,集中表现在人们难以从认知性视角以确定性的方式理解它的某些具体内容、把握它的发展趋势、预测它的最终结局——换言之,这些因素并非有关它的可获得信息的函数。然而,如同世界上的其他东西一样,它的这种随机偶然一面与它同时具有的因果必然一面并不是不共戴天的,相反仅仅体现了自由意志本身的复杂程度以及人们对它的认知性描述的困难程度。所以,无论是自由意志的因果必然一面还是它的随机偶然一面,既不会促进或阻碍它的应然性诉求,也不会肯定或否定它的实然性存在,而只是它作为应然性的价值诉求在构成人们的认知对象时呈现出来的两种重要特性而已。

那么,究竟是什么因素才能促进或阻碍自由意志的应然性诉求在现实生活中得以实现呢?这就是人性逻辑中包含的善恶价值内容:对于一个人的自由意志来说,能够促进其实现的总是他在价值性维度上所意欲的那些好东西,能够妨碍其实现的总是他在价值性维度上所厌恶的那些坏东西,却与这些东西在事实性维度上是必然还是偶然的没有直接关联。换言之,某种可欲之善哪怕是必然的,也一定能促进他达成自己的自由意志(就像他在顺应浩浩荡荡的世界潮流时那样);某种讨厌之恶即便是偶然的,也势必会阻碍他达成自己的自由意志(就像他被路边突然倒下的大树砸中时那样)。理由很简单:与位于事实性维度上的必然或偶然不同,善或恶原本就位于价值性的维度上,因此自然能够对位于同一维度上的自由意志产生实质性的直接影响。

这里再以前面论及的实验者以及康韦和寇辰自己的求知欲为例,来说明这种特定的自由意志与必然和偶然、善和恶之间不同性质的互动关联。

首先,如前所述,他们的好奇心都不是毫无缘由地凭空产生的,甚至也不能说成是心血来潮的一时冲动,而是最终源于他们人生经历中的种种因果必然链条,因此完全可以作为有关他们的可获得信息的函数得到合理的说明。同时,由于这种特定的自由意志推动的是他们的认知性行为,它还内在遵循着趋真避假的人性逻辑,促使他们努力获得真理知识这种值得意欲的好东西,而尽可能避免虚假知识这种讨厌反感的坏东西。也正是为了实现这种应然性的价值诉求,他们才会在观测粒子自旋或论证自由意志定理的时候,一方面运用种种本来处在这样那样的因果链条或必然规律的决定性支配之下的仪器设备、基础知识、逻辑推理等,作为帮助自己得心应手地达成目标的有益工具,另一方面去除任何有可能干扰自己的科学研究、让自己南辕北辙地背离目标的有害因素——其中也包括某些出乎意料、随机偶然地产生的有害因素。当然,这样说并没有排除下面这种可能性:如同科学史反复表明的那样,某些随机偶然的有利机会也有可能帮助人们做出重大的发现,某些因果必然的不利条件也有可能把人们带到了错误的道路上。

其次,由于人们在认知性行为中想要获得的可欲之善主要是像"定理"那样具有确定性的理性真知,所以,粒子自旋中的随机偶然现象作为某种不利的因素,的确会在一定程度妨碍实验者满足他们的求知欲,就像量子力学的非决定性特征当年曾让爱因斯坦这样的大师也深感困惑、甚至宣称"上帝不掷骰子"那样。不过,当实验者经过自己的努力,在种种包含因果必然链条的有益工具的帮助下,透过这些难以确定的随机偶然现象,发现了某些类似于上述三条公理那样的科学定理时,他们的好奇心显然就会得到充分的实现,并且同时让他们由于认识到了这类必然而享受到愉悦快乐的自由体验。甚至,哪怕他们只是发现了微观粒子在许多方面会以"一定如此,不可能不如此"的确定性方式具有随机偶然的不确定性(如各种或然概率等),他们也还是会因为这种在科学上有意义的发现而实现自己的认知性自由——尽管由于他们发现的是"不确定性的确定性",这种认知性自由同时又在一定程度上包含着反讽的意蕴。从某种意义上说,当前的量子力学作为一门科学,似乎就处在这种类似于"薛定谔的猫"的悖论性状态,主要是由种种有关粒子的不确定性的确定性知识构成的。

与实验者相似,康韦和寇辰在阐述自由意志定理的时候,实际上也是凭借趋真避假的好奇心以及种种包含因果必然链条的有益工具,去追求有关自由意志这种被他们认为是非决定性的东西的决定性一面的真理知识(所以他们才会给出"自由意志定理"这一名称),并且因为自己"证明"了自由意志的这种决定性一面而觉得自己实现了认知性自由。不过,假如本文的论证能够成立,他们最终却是在二元对立架构的误导下走上了歧途,扭曲了自由意志的随意任性不同于微观粒子的随机偶然的本来面目,结果导致他们在种种逻辑谬误和自相矛盾中失去了他们认为自己已经达成了的认知性自由。毕竟,如前所述,假如他们能够反思一下自己将"想要"探讨自由意志定理的求知欲付诸实施的全部过程,就会发现一个简单的事实:人们在日常生活中拥有的任何"想要"诉求,归根结底都是处在因果必然链条支配之下的"自由意志",却不会因为包含了这种决定性的因素就沦为"受奴役的意志"。

综上所述,只要扬弃了西方主流哲学设置的有关自由与必然的二元对立架构,我们或许就会发现某些乍看起来似乎很难理解的现象其实不难理解:不仅处在不同维度之上的自由意志与决定论并非势不两立的(甚至谈不上能够在对立冲突中达成和谐兼容),而且处在同一维度之上的决定性与非决定性、随机偶然与因果必然也不是互相排斥的。单就量子力学来说,一方面,它对非决定性的微观粒子的探究并不会妨碍它成为一门包含着种种确定性知识的严格科学理论;另一方面,微观粒子的非决定性特征又不足以让它在一系列定理的基础上发展出作为巅峰的"自由意志定理"。同时更为确定的一点是,人类将在自己的好奇心或求知欲这种特定自由意志的推动下,通过进一步探究非决定性的微观粒子的决定性一面,在越来越大的范围内和越来越深的层面上获得有关整个宇宙的更有确定性的真理知识。


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本文原载于《科学技术哲学研究》2020年第4期,谨此致谢!


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