賀天平, 馬凱莉, 喬笑斐

(山西大學(xué) 區(qū)域科技政策研究中心, 山西 太原 030006)

量子自殺實(shí)驗(yàn)的哲學(xué)探析

賀天平, 馬凱莉, 喬笑斐

(山西大學(xué) 區(qū)域科技政策研究中心, 山西 太原 030006)

量子自殺實(shí)驗(yàn)是在多世界解釋假設(shè)的基礎(chǔ)上導(dǎo)出的一個思想實(shí)驗(yàn),被認(rèn)為是對量子多世界解釋和傳統(tǒng)解釋的一個判決性實(shí)驗(yàn)。對于該實(shí)驗(yàn)的爭議主要集中在如何定義分支、如何定義概率及被實(shí)驗(yàn)者如何選擇自己的立場等三個方面。其中分支問題為多世界解釋本身的問題;后兩個問題爭論的根源在于,沒有意識到多世界解釋中的分支世界并非可能世界,而是必然發(fā)生的平行世界,其核心涉及概率的重新定義和意識的同一性問題。該實(shí)驗(yàn)不僅無法驗(yàn)證多世界解釋,反而暴露了多世界解釋在驗(yàn)證問題、概率問題、信任問題中存在的問題和矛盾。

量子自殺實(shí)驗(yàn); 多世界解釋; 分支世界; 主觀概率

Abstract: Quantum suicide experiment is a kind of ideal experiment deriving from the hypothesis of many-worlds interpretation (MWI), which is regarded as a decisive experiment on the many-worlds interpretation and traditional interpretations of quantum mechanics. The controversy over the experiment focuses on three aspects: how to define the branches, how to define the probability and how the experimenter chooses his/her position. Among them the branch issue is derived from the many-worlds interpretation itself. However, the controversial root of the other two issues is that they fail to realize that the branches are not possible worlds but inevitable parallel worlds, whose core is to redefine the probability and guarantee the identity of consciousness. While the experiment can’t verify the many-worlds interpretation, it reveals many problems and contradictions in terms of verification, probability and trust.

Keywords: quantum suicide experiment; many-worlds interpretation; branch world; subjective probability

量子自殺實(shí)驗(yàn)(quantum suicide experiment)又被稱做量子俄羅斯輪盤(quantum Russian roulette)或量子永生(quantum immortality),是從量子力學(xué)延伸出的一個思想實(shí)驗(yàn)。它從多世界解釋(the many-worlds interpretation)的基本假設(shè)出發(fā),類比了薛定諤的貓思想實(shí)驗(yàn)的操作過程,對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了重新審視,加深了我們對多世界解釋內(nèi)涵的理解,對于我們進(jìn)一步認(rèn)識量子力學(xué)的本質(zhì)具有重要的意義。

一、 量子自殺實(shí)驗(yàn)的基本內(nèi)容

量子自殺實(shí)驗(yàn)最初是由泰格馬克(Tegmark)[1]提出,他認(rèn)為理論上講多世界解釋并非是不可驗(yàn)證的,量子自殺實(shí)驗(yàn)中多世界解釋和哥本哈根解釋會作出不同的預(yù)言,從而可以通過該實(shí)驗(yàn)對兩者進(jìn)行判定。多世界解釋作為量子力學(xué)解釋的一種,最初由埃弗雷特(Everett)[2]提出,后來經(jīng)過德維特(Dewitt)[3]等人的進(jìn)一步發(fā)展,目前已發(fā)展出豐富而完善的體系,成為當(dāng)下量子哲學(xué)中的熱點(diǎn)問題[4-5]。

然而,按照多世界解釋的預(yù)言,凱特會一直活著,永遠(yuǎn)不會死。因?yàn)樵诙嗍澜缃忉尶磥?處于疊加態(tài)的粒子永遠(yuǎn)不會坍縮,而是分裂為兩個世界,其中一個世界中粒子自旋向上,另一個世界中粒子自旋向下。在上述實(shí)驗(yàn)中,如果被測粒子是自旋向上的,則量子槍只會發(fā)出一聲“滴答”聲,凱特正常地活著;如果被測粒子是自旋向下的,則量子槍會射出子彈,凱特會死掉。但是對于凱特來說這個死亡狀態(tài)是沒有意義的,因?yàn)閺囊庾R連續(xù)性的角度看,凱特的意識一直都在其中一個分支鏈條中連續(xù)地存在,所以在凱特看來自己可以一直活著,沒有死亡威脅。整個過程用公式描述如下:

|↓〉|人死〉)

傳統(tǒng)的量子解釋認(rèn)為最后的結(jié)果為:50%的概率人活,50%的概率人死,最終只有其中一個狀態(tài)存在。而多世界解釋則認(rèn)為:從凱特連續(xù)經(jīng)驗(yàn)的角度看,死亡狀態(tài)不被認(rèn)知故無意義,應(yīng)排除,最后結(jié)果為100%人活。需要強(qiáng)調(diào)的是,量子自殺實(shí)驗(yàn)中預(yù)設(shè)了兩個重要的前提:前提一,假設(shè)多世界所描繪的世界圖景是正確的,測量后世界會按照多世界解釋所描述的分裂為相同的兩個世界;前提二,假設(shè)一個人的歷史是按照連續(xù)的意識狀態(tài)來定義,死亡狀態(tài)下意識中斷,不再計入個人的歷史經(jīng)驗(yàn)中。

二、 量子自殺實(shí)驗(yàn)的三個反駁

量子自殺實(shí)驗(yàn)被提出后,引發(fā)了人們廣泛的關(guān)注和討論。路易斯(Lewis)[6]指出正統(tǒng)量子解釋50%的存活概率與量子自殺實(shí)驗(yàn)中100%的存活概率并不沖突。這里的概率是指大量實(shí)驗(yàn)之后得到的統(tǒng)計分布,而不是用數(shù)學(xué)形式計算得到的量子概率,必須相對于特定的觀測者來談。正統(tǒng)解釋中的概率分布是觀測者在儀器之外,作為記錄者統(tǒng)計得到的;而在量子自殺實(shí)驗(yàn)中,概率是被測者站在儀器之內(nèi),作為實(shí)驗(yàn)參與者統(tǒng)計得到的,兩者是在兩種不同的情境下得出的。

帕皮諾(Papineau)[7]對此表示質(zhì)疑,他認(rèn)為路易斯論證過程有太多人為的因素,缺乏客觀嚴(yán)密的邏輯基礎(chǔ),因此推不出“永生”的結(jié)論?？偟膩砜?對于量子“永生”的質(zhì)疑,主要集中在上文中提到的兩個前提,在此帕皮諾主要就前提二的理解對路易斯提出質(zhì)疑,從以下三個方面進(jìn)行了反駁[8]。

反駁一:依據(jù)單個分支的經(jīng)驗(yàn)不具有普遍性。在路易斯看來,分支世界中唯一的價值在于可經(jīng)驗(yàn),在死亡分支中,人不可能再有任何經(jīng)驗(yàn),因此沒有任何價值。而實(shí)際生活中,每個人都擁有很多不同的身份,凱特可能是一個父親、兒子、朋友等等。哪怕在死亡分支中的人被突然蒸發(fā),沒有任何痛苦也沒有任何痕跡,也不能抹掉他已經(jīng)死去的事實(shí),他的家人也會為此承受諸多后果。對凱特來說,一個負(fù)責(zé)任的人無論如何也不應(yīng)該選擇進(jìn)入箱子。帕皮諾認(rèn)為這種極端自私的行為是不可取的,大部分的人應(yīng)該會在意自己的死亡所帶來的后果,盡管他自己死后不再有任何意識。

因此,帕皮諾認(rèn)為應(yīng)該用一種功利主義的視角來處理這個問題,并不是說凱特進(jìn)入箱子就一定是壞的,而是說應(yīng)該對所有可能的結(jié)果帶來的收益和損失進(jìn)行整體的衡量。假如說進(jìn)入箱子后,一個分支中的收益大于另一個分支死亡帶來的損失,那么對凱特來說進(jìn)入箱子就是一個理性的行為。比如我們可以將實(shí)驗(yàn)進(jìn)行修改,只要凱特可以活著出來,就給他100萬美金。在帕皮諾看來,一個理性的功利主義的凱特會衡量自己生命的價值,如果他的預(yù)期價值大于100萬,則不進(jìn)入,反之,則應(yīng)該進(jìn)入。

反駁二:需要客觀概率而非條件概率。帕皮諾認(rèn)為路易斯關(guān)于概率的討論也有很大問題,路易斯的概率是從一個非常獨(dú)特的分支視角下得到的,沒有普遍性。路易斯認(rèn)為:傳統(tǒng)解釋中的50%的存活概率與量子自殺實(shí)驗(yàn)中100%的存活概率并不沖突。這里談?wù)摰母怕适窍鄬τ谔囟ㄓ^測者的主觀概率,概率通過重復(fù)的統(tǒng)計經(jīng)驗(yàn)得到,對于箱子外面的觀測者而言,看到存活的概率是50%;而對于凱特來說,他存活的概率是100%。然而在帕皮諾看來,這樣理解概率是有問題的,主觀概率應(yīng)當(dāng)建立在客觀概率的基礎(chǔ)之上。那么,在量子自殺實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該如何用客觀概率來對主觀概率進(jìn)行約束?帕皮諾認(rèn)為客觀概率應(yīng)當(dāng)關(guān)聯(lián)于所有的分支,從外在觀測者的視角得出。因?yàn)橹挥型庠诘挠^測者是全域的視角,而內(nèi)部的被測者只是局域的視角,不具有客觀性。因此,在進(jìn)入箱子前,凱特通過計算不同的結(jié)果之后,預(yù)期自己活著的概率應(yīng)當(dāng)是50%,而不是100%,路易斯通過限定條件而得到的概率預(yù)期是不可取的。

反駁三:分支定義過于模糊。該實(shí)驗(yàn)中對于可能分支中的主觀世界與現(xiàn)實(shí)的客觀世界的關(guān)聯(lián)性界定非常模糊,主要有兩個方面:其一,在量子自殺實(shí)驗(yàn)中,我們對于整個實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行了相對嚴(yán)格的限制,我們選擇了一個只有兩種可能的自旋態(tài)粒子,從而控制其可能的結(jié)果。然而在真實(shí)世界中,存在著千千萬萬的粒子,它們都有著自己的自旋態(tài),如果每一個粒子都產(chǎn)生一個分支世界,那么世界的分支便多到無法統(tǒng)計。在如此龐大的分支世界中,一切可能性都必然在其中一個世界中實(shí)現(xiàn),這種暗示顛覆了人們的認(rèn)知,必然導(dǎo)致嚴(yán)重的哲學(xué)后果。其二,在數(shù)學(xué)上,對于一個疊加態(tài)有無數(shù)種展開方式,選擇不同的基底展開,會得到完全不同的結(jié)果,這就是著名的首選基問題。那么我們應(yīng)該如何定義實(shí)在的分支呢?難道就是如路易斯所講的,取決于我們是否經(jīng)驗(yàn)?換句話說,意識需要一些首選基,來決定未來哪些元素是可認(rèn)知的,就像舞臺上的聚光燈,只能照亮(意識到)極小的一部分區(qū)域。如果這樣的話,那多世界解釋和用意識解釋坍縮的正統(tǒng)解釋又有什么分別?

三、 關(guān)于三個反駁的分析和評述

帕皮諾對路易斯的質(zhì)疑對于我們深入認(rèn)識量子自殺實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)具有很強(qiáng)的啟發(fā)性,但是在筆者看來帕皮諾質(zhì)疑也有很大的缺陷。他反駁的實(shí)際上是路易斯論證的兩個前提,而不是其推理邏輯。反駁一和反駁二實(shí)際上在反對前提二,主張從外部視角而非內(nèi)部的視角討論問題。反駁三實(shí)際上在反對前提一,即對多世界解釋本身提出質(zhì)疑。實(shí)際上,整個量子自殺實(shí)驗(yàn)的論證邏輯,必須經(jīng)過嚴(yán)格限定才能最終推出100%存活這一結(jié)果,中間任何一個條件有稍微的修正,導(dǎo)出的結(jié)論也會不同。帕皮諾質(zhì)疑兩個前提,試圖修改假設(shè)的論證,不光沒有澄清問題,反而使得問題更加撲朔迷離,混亂不堪。下面筆者將對帕皮諾的三個反駁逐一進(jìn)行評述。

在反駁一中,帕皮諾主張從外部觀測者的角度來進(jìn)行說明,反對路易斯基于從內(nèi)部被測者視角的論證。然而事實(shí)上,在轉(zhuǎn)換視角之后必然會得到不一樣的結(jié)論。似乎帕皮諾一直都在用傳統(tǒng)解釋的觀點(diǎn)來處理問題,而沒有真正進(jìn)入到該思想實(shí)驗(yàn)內(nèi)部的論證框架,也沒有真正理解多世界解釋的基本假定。他總是試圖從一個“上帝視角”考慮所有與當(dāng)下分支無關(guān)的其他分支世界,從而破壞了路易斯論證的基本前提。另外,帕皮諾用實(shí)用主義的預(yù)期來權(quán)衡是否進(jìn)入的論證也是不成立的,在通常的實(shí)用主義討論的語境中,都內(nèi)在地假設(shè)真實(shí)世界只有一個,我們只是給可能出現(xiàn)的結(jié)果分配不同的收益和損失,任何一個結(jié)果的出現(xiàn)只是具有可能性。而在多世界解釋中,伴隨著世界的分裂所有的結(jié)果都出現(xiàn)了,任何事情不是可能發(fā)生,而是必然發(fā)生。對于一個必然發(fā)生的事情進(jìn)行功利主義的考量是很愚蠢的,就好像對著一枚已經(jīng)正面朝上的硬幣打賭說“假如硬幣朝上我就如何”一樣。

在反駁二中,帕皮諾認(rèn)為應(yīng)該用客觀概率代替主觀概率,也是不合理的?？陀^概率的估計需要考慮所有分支的整體分布情況,將每個分支看做一個可能世界,然后給每個分支賦予一個概率值。實(shí)際上,在多世界解釋中所有的分支都必然實(shí)現(xiàn),而非可能性。在量子自殺實(shí)驗(yàn)中,要么100%人死,要么100%人活,而不是各50%。多世界解釋中的分支概率客觀是無法歸一化的,但是從單個分支的主觀概率來看歸一化是可能的。在分支中的人可以通過對每一次結(jié)果的統(tǒng)計得出自己的主觀概率值。按照帕皮諾的說法,在特定的分支中的人,還要考慮整體分支的客觀概率,這是不可行的。

在反駁三中,帕皮諾確實(shí)指出了多世界解釋中的一個核心問題——首選基問題;但是,首選基問題是多世界解釋本身的問題,與量子自殺實(shí)驗(yàn)無關(guān),路易斯從一開始就指出他的論證是在兩個前提的基礎(chǔ)上導(dǎo)出的。如果多世界解釋本身就是錯的,那么由多世界解釋導(dǎo)出的任何推理也都失去了依據(jù),似乎也就沒有進(jìn)一步討論的必要了。帕皮諾否定了路易斯論證中預(yù)設(shè)的兩個前提,進(jìn)而否定其結(jié)論,似乎有些蠻不講理。而且在多世界解釋中,也并沒有試圖用意識來解釋分支的選擇。最新的退相干理論認(rèn)為,測量系統(tǒng)會和周圍環(huán)境產(chǎn)生相互作用,使得相干態(tài)的粒子自發(fā)地產(chǎn)生了退相干作用,使得相干態(tài)減弱甚至消失,在一定程度上解決了首選基問題,不需要用意識作用來解決。

更為重要的是,帕皮諾并沒有意識到路易斯刻意安排死亡實(shí)驗(yàn)的真實(shí)用意。多世界解釋本身內(nèi)在蘊(yùn)含著主體意識的同一性難題,如果不用死亡進(jìn)行排除便會帶來巨大的混亂。為了便于理解,我們再對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一點(diǎn)修改:假設(shè)凱特進(jìn)入箱子后,如果粒子自旋向上,他會獲得100萬美金獎金;如果粒子自旋向下,他會被送到一個酷刑室,承受各種非人的虐待(在此任何人道主義的和道德上的關(guān)懷不計入考慮)。如果讓凱特自己選擇,他很可能會像帕皮諾所認(rèn)為的從功利主義的角度考慮,認(rèn)為自己有50%的概率得到獎金,50%的概率被虐待,他可能會很猶豫,畢竟50%的概率是很大的一個幾率。我們再對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一個大的修改:假設(shè)粒子有10 000種可能的狀態(tài),相應(yīng)地有10 000個分支,其中9 999個分支中會得到100萬美金,而只有一個分支中會遭受酷刑,那么凱特會怎么選擇?顯然,按照帕皮諾的邏輯,凱特大可以放心地進(jìn)入實(shí)驗(yàn)箱,畢竟1/10 000的概率是如此之小,幾乎不可能發(fā)生。但是,請注意,這只是經(jīng)典世界中對概率的認(rèn)識。正如上文所指出的,這里討論的不是可能世界,而是多世界,不論在傳統(tǒng)解釋中看來多么小的概率,都必然100%地發(fā)生。當(dāng)凱特幻想著自己該怎么揮霍這一大筆錢時,睜眼一看,會悲慘地發(fā)現(xiàn)自己正在被推進(jìn)酷刑室。從概率的角度看,我們面臨的是無法歸一化的難題,而從主體意識的角度看,我們面臨的是意識主體的同一性難題,而這才是量子自殺實(shí)驗(yàn)所揭示的真正的問題。某個分支中的主觀經(jīng)驗(yàn)無法和整體的客觀世界相統(tǒng)一,主體必然會隨著世界的分裂而分裂,在無限的主體經(jīng)驗(yàn)世界中我們找不到自己的位置。而在現(xiàn)有的多世界解釋的框架下,該問題幾乎是無解的,我們只能是被動地接受這個混亂的現(xiàn)實(shí)。

總之,在假定兩個前提的基礎(chǔ)上,路易斯的論證是沒有問題的,理想實(shí)驗(yàn)中的凱特可以一直活著,但是并不代表現(xiàn)實(shí)中該實(shí)驗(yàn)也是可行的。跳出理想實(shí)驗(yàn)的框架,從現(xiàn)實(shí)世界的角度看,帕皮諾對兩個假設(shè)的質(zhì)疑是有道理的,多世界解釋本身是有很大缺陷的。

四、量子自殺實(shí)驗(yàn)揭示多世界解釋的內(nèi)在矛盾

盡管在理想實(shí)驗(yàn)中,在特定的限定條件下,我們可以推出凱特不會死的結(jié)論,但是一旦取消限定,回到現(xiàn)實(shí)情形中情況就完全不同了。從量子自殺這一匪夷所思的思想實(shí)驗(yàn)中,暴露出了多世界解釋深刻的內(nèi)在矛盾,主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

1.驗(yàn)證疑難

最初泰格馬克提出量子自殺實(shí)驗(yàn),是為了檢驗(yàn)多世界解釋。因?yàn)樵诖藢?shí)驗(yàn)中,正統(tǒng)解釋認(rèn)為疊加態(tài)的波函數(shù)會隨機(jī)坍縮到其中一個結(jié)果,實(shí)驗(yàn)結(jié)果是dead or live;而多世界解釋的預(yù)言結(jié)果則是dead and live。要區(qū)分這兩個結(jié)果是很困難的,假如沒有死亡消除,凱特進(jìn)入實(shí)驗(yàn)箱只是客觀地記錄“砰”和“滴答”的出現(xiàn)次數(shù),那么在一個很長的時間序列之后,每個分支中的凱特都會得出和正統(tǒng)解釋一樣的結(jié)果,無法驗(yàn)證多世界解釋的預(yù)言。然而,即便引入死亡排除,量子自殺實(shí)驗(yàn)也無法真正驗(yàn)證多世界解釋。一方面,凱特在實(shí)驗(yàn)箱中經(jīng)歷了很多次死亡實(shí)驗(yàn)后,活著出來并不能說明多世界解釋是對的。用正統(tǒng)解釋的觀點(diǎn)看,雖然在多次實(shí)驗(yàn)后凱特能存活的概率很小,但是這樣的事也是可能的。作為一個小概率的特殊事件,理論上與正統(tǒng)解釋也是相容的,無法區(qū)分兩個解釋。另一方面,由于實(shí)驗(yàn)箱本身是封閉的,哪怕凱特在箱子里已經(jīng)經(jīng)歷了無數(shù)次的實(shí)驗(yàn),當(dāng)他最后走出實(shí)驗(yàn)箱,宣稱自己已經(jīng)驗(yàn)證了多世界解釋,恐怕也很難說服別人。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)只能在一個單向的分支中驗(yàn)證,無法重復(fù)驗(yàn)證,假如實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了5次,必須是“L1-L2-L3-L4-L5”這一分支中的人才能活著作出驗(yàn)證,而其他5個分支(這個分支估算不能按照無死亡排除的25-1來估算的,因?yàn)樗劳雠懦龑?shí)驗(yàn)中只有一個連續(xù)的分支,死亡的分支中無后續(xù)分支)中都看到一個已經(jīng)死亡的凱特,無法驗(yàn)證,見圖1。

圖1 分支序列圖

圖1中,L1、L2、L3、L4和L5代表生存的狀態(tài),D1、D2、D3、D4和D5代表死亡的狀態(tài)。

總之,可以驗(yàn)證多世界解釋的只能是一個極為特殊的分支,在進(jìn)行n次實(shí)驗(yàn)后,在一個分支中被驗(yàn)證的同時,也在n個分支中被證偽。有人主張用人擇原理來進(jìn)一步解釋,但是我們幾乎不可能處于那個被精心挑選過的分支,也就無法驗(yàn)證。更致命的是,從整體來看,多世界解釋的驗(yàn)證度是很低的,而且每進(jìn)行一次就降低一點(diǎn),甚至隨著無數(shù)次實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行,可以無限低。量子自殺實(shí)驗(yàn)不光沒能驗(yàn)證多世界解釋,反而證偽了多世界解釋。泰格馬克和路易斯等多世界解釋的支持者,都注意到了凱特想要說服別人是很困難的,但是并沒有注意到該實(shí)驗(yàn)反而證偽了它的前提。

2.概率疑難

量子自殺實(shí)驗(yàn)揭示了多世界解釋另一個致命的難題,即在多世界解釋的框架下,概率該如何理解?除了上文所提到的歸一化難題,多世界解釋還面臨著另外兩個關(guān)于概率解釋的困難:其一,在科學(xué)中,人們用玻恩規(guī)則來對量子行為進(jìn)行預(yù)測和描述,玻恩規(guī)則下的概率預(yù)言的準(zhǔn)確性,已經(jīng)經(jīng)過了大量的經(jīng)驗(yàn)驗(yàn)證,然而實(shí)際中卻很難使玻恩規(guī)則與多世界解釋相調(diào)和。盡管在路易斯的論證中,通過限定條件和死亡排除,最終可以在某個分支中得到歸一化后的期望分布,但是這種條件化概率處理無法推廣到其他情形,只要對實(shí)驗(yàn)過程稍加改動結(jié)果就會顯著不同。跳出量子自殺實(shí)驗(yàn),從整體來看,薛定諤方程一直在連續(xù)地演化,疊加態(tài)的元素也不會選擇性地重新分布。條件化操作通過移除部分事實(shí)的方式,來獲得重新歸一化后的概率分布,然而,條件化畢竟只是一種主觀選擇下的特殊操作,無法適用于任意情形。多世界解釋作為一種量子力學(xué)解釋,需要對量子力學(xué)的幾率現(xiàn)象作出普遍的、客觀的說明。其二,在通常的量子概率預(yù)言中,存在著各種各樣的概率分布,而多世界解釋中所有可能出現(xiàn)的結(jié)果都在不同的分支各自出現(xiàn),而且這些分支元素都是“實(shí)在的”,沒有哪個比別的更加“實(shí)在”[9]。埃弗雷特似乎在暗示所有的分支世界都是“平等”的,那么假如有一個(99%,1%)的分布,難道兩者也是各代表一個分支?難道大概率值和小的概率值沒有什么分別?那概率的振幅似乎也是不必要的,玻恩規(guī)則也就沒有意義了,只需要給出可能的結(jié)果就行了,沒必要給出每個結(jié)果的概率值。

為了維護(hù)多世界解釋,使玻恩規(guī)則與多世界解釋相協(xié)調(diào),多世界解釋的支持者們做了大量的努力。戴維德·多義奇(David Deutsch)[10]提出了他的“決策論證”(decision-theoretic proof),后來戴維德·華萊士(David Wallace)又進(jìn)行了大量的修正[11]。他們的論證又啟發(fā)西門·桑德爾(Simon Saunder)[12]從操作假設(shè)(operational assumptions)出發(fā)進(jìn)行了論證,希拉里·格里弗(Hilary Greave)用貝葉斯主義進(jìn)行了論證[13]。所謂的決策論證,類似于一個賭博游戲,通過建立一個預(yù)測模型,將概率預(yù)測轉(zhuǎn)化為一個理性決策者的主觀偏好。首先,在一個首選基的作用下,經(jīng)過線性演化推理,確立一系列可能的結(jié)果。其次,在不確定結(jié)果的前提下,決策者根據(jù)當(dāng)下掌握的所有證據(jù),對每個結(jié)果出現(xiàn)后的收益值進(jìn)行評估,然后給每個值賦予一個主觀概率。這個主觀概率不是固定不變的,而是會隨著證據(jù)的積累,可以用貝葉斯公式進(jìn)行動態(tài)地修正。最后,決策者會根據(jù)自己通過模型計算得到的概率值,指導(dǎo)自己的行為。行為的內(nèi)在不確定性不是由預(yù)測結(jié)果決定,而是由決策者的理性偏好所反映。多數(shù)情況下,決策論的概率是和玻恩規(guī)則相一致的,極個別情況下會略有不同。就這樣,通過決策論證便將概率重新引入多世界解釋;但是這個貝葉斯主義(或決策論證)下的概率模型是一個普遍的概率解釋,其核心是為了解釋玻恩分布與量子概率之間的關(guān)系問題,更多的是一種哲學(xué)的解釋,而非形式體系上的解釋。

3.信任疑難

可能在理想實(shí)驗(yàn)的假設(shè)下我們很難有直觀的感受,但是如果按照將量子自殺實(shí)驗(yàn)的邏輯,將其推廣到現(xiàn)實(shí)世界中,我們就會立即直觀感受到其荒謬之處。量子自殺實(shí)驗(yàn)還有另外一種形式,被稱做量子俄羅斯輪盤。俄羅斯輪盤是一種自殺游戲,游戲參與者在一個左輪手槍中放入一顆子彈,然后將彈巢旋轉(zhuǎn)并用槍口對準(zhǔn)自己的頭開槍。如果裝有子彈的那個彈巢正好在槍膛上,則射出子彈,人死;反之,只會發(fā)出一聲“咔嚓”聲,人安然無恙。如果將量子自殺實(shí)驗(yàn)的邏輯推廣至此,那么在開槍后,世界分裂為兩個,一個世界中人被打死,另一個世界中人沒事。那么,人們大可以放心地開槍,因?yàn)榭傆幸粋€分支中自己會一直活在。照此邏輯,進(jìn)一步推廣,世界上的任何事物都可以看做一個量子事件,任何一個可能發(fā)生的事都全部會在不同的分支發(fā)生,那么一定存在一個分支世界,在那個世界中我們永遠(yuǎn)都死不了(量子永生)。

盡管上文中我們已經(jīng)論證,在假設(shè)多世界解釋正確的前提下,凱特可以不被殺死;然而放到現(xiàn)實(shí)情形,恐怕沒有人會愿意進(jìn)入實(shí)驗(yàn)箱,哪怕是那些多世界解釋堅定的支持者。目前,多世界解釋已經(jīng)成為量子哲學(xué)領(lǐng)域的熱點(diǎn)問題,在英國的牛津大學(xué),華萊士等人對多世界解釋作了大量的研究,形成了著名的“牛津?qū)W派”;但是,在科學(xué)界對于多世界解釋的質(zhì)疑也一直沒有停止。盡管在量子引力、量子計算等領(lǐng)域埃弗雷特的思路啟發(fā)了很多科學(xué)家,但在科學(xué)界很少有科學(xué)家會將多世界解釋作為具體的研究對象。當(dāng)一個堅定的多世界解釋支持者,在那里大談多世界解釋如何優(yōu)于正統(tǒng)解釋,如何如何合理。我們不用去聽他的長篇大論,直接扔給他一把左輪手槍,然后說:如果堅持自己的信仰,請開槍。在此情形下,恐怕沒有一個人愿意冒這樣的風(fēng)險。一個人的行為和一個人的信仰出現(xiàn)如此大的偏差,我們必須反思,究竟是我們的精神出了問題,還是我們的理論出了問題?？傊?一定是在哪里出了問題,不僅僅是出于形而上學(xué)的偏見。正如普特南所言:我不認(rèn)為多世界解釋的圖景是對的,除了形而上學(xué)層面的安慰,我們什么也得不到[14]。

很多科學(xué)理論確實(shí)不可避免地會有很多形而上學(xué)的預(yù)設(shè),這種預(yù)設(shè)對進(jìn)一步發(fā)展理論,解釋經(jīng)驗(yàn)是必要的[15]。但從上文的分析中可以看出,多世界解釋預(yù)設(shè)本體世界的分裂,似乎并沒有澄清矛盾,反而又產(chǎn)生了更多問題。華萊士等人認(rèn)為應(yīng)該放棄多世界解釋的本體論預(yù)設(shè),回到最初的相對態(tài)解釋,方能澄清其解釋的根本內(nèi)涵,這也是目前多世界解釋發(fā)展的基本趨勢。

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(責(zé)任編輯: 李新根)

Philosophical Analysis of Quantum Suicide Experiment

HETian-ping,MAKai-li,QIAOXiao-fei

(Research Center for Regional Policy of Science and Technology, Shanxi University, Taiyuan 030006, China)

N 031

A

1008-3758(2017)05-0441-06

10.15936/j.cnki.1008-3758.2017.05.001

2016-10-08

教育部人文社會科學(xué)重點(diǎn)研究基地重大招標(biāo)資助項(xiàng)目(15JJD720011); 山西省“青年三晉學(xué)者”支持計劃資助項(xiàng)目。

賀天平(1976- ),男,山西蒲縣人,山西大學(xué)教授,博士生導(dǎo)師,主要從事物理學(xué)哲學(xué)研究; 喬笑斐(1989-),男,山西昔陽人,山西大學(xué)講師,哲學(xué)博士，主要從事物理學(xué)哲學(xué)研究。