Skip to content

微观层面的概率论与宏观层面的因果论的统一

2015-03-06 · 751字 · 3分钟

众所周知,量子革命的那些时代,人的基本常理被一个个颠覆,量子的不连续,不确定性原理陈述的事实是如此大相径庭,难以置信。宏观的因果论一置于微观世界,立与人类常识成一纸空言,为概率论所替代。微观的规律如此为人类直觉无法接纳,处于其中的科学家便愈加矛盾。一边是合情的经验,一边是无法动摇的实验真理。科学家的世界观出现了极大动摇与分裂,就连爱因斯坦也不愿相信“上帝在掷骰子”。

可真理就是真理,一旦证实,即便如何与人类直觉相悖,也不容篡改,事已至此,如何构建微观与宏观规律间的联系,在看似相左的河岸间建立平缓的过渡,成为当前最为必要的工作。

不确定性原理就是良好的范例。之间的过渡也十分自然。当物体尺度趋于宏观时,不确定性极小,但不否认其存在,不过人类的感官无法感知罢了。宏观与微观间的鸿沟,早在理论开创时便已平填了。

而我尝试构建平缓过渡的,正是爱因斯坦所避讳的概率论。近日恰饱读了薛定谔所写的《生命是什么?》一书,对于其中概率现象的描写,我大受启发。想通了两者间的关联。

以扩散现象举例。宏观大量事实告诉我们,流体分子总由高浓度区向低浓度区扩散,即经验的事实,是我们可以预测的因果的现象。然而考察其中单个的分子,其行为就难以预测了,单个粒子的运动受概率支配,行为捉摸不定,存在各个方向的运动可能。如何解释二者间差异呢?从二者最直接区别出发:体系的复杂程度,前者体系是大量粒子之集合,而后者仅为单一粒子。关键在此,粒子的数目上升,使得系统向各方向发展的概率随之发生变化,其中由高浓度向低浓度扩散的可能性最大,而其他可能微乎其微,因而宏观层面表现的事实便成为总是发生由高浓度向低浓度扩散的因果事实。

因而概率论是通过大量数目这一媒介完成向因果论的跨越的。也在另一方面表明,因果论,这一我们信赖的基本事实仅在宏观层面,或说在统计意义上起作用。我们对事物的预测,只能发生在大量粒子构成的体系上,较之微观小量粒子,我们无计可施。

总之一句话,因果论是概率论在统计意义下的表现。

返回

人同此心,心同此理;如风沐面,若水润心