自由意志从何而来？

作者｜蒂姆·帕尔默（Tim Palmer）

英国皇家学会气候物理研究所教授，牛津大学物理学教授，牛津大学马丁研究所高级研究员，美国国国家科学院外籍院士，曾担任英国皇家气象学会主席。大英帝国勋章获得者；英国物理学会狄拉克奖章、英国皇家天文学会金质奖章获得者。

长久以来，自由意志一直是哲学家们相互争论的焦点。12世纪波斯诗人鲁米（Rūmī)曾写道：“在人类从死亡中复活之前，必然论者和自由意志论者之间的辩论将一直持续下去。”其中的“必然论者”就是决定论者，也即像我一样坚信物理定律在形式上必然是确定的人。

几个世纪以来，有关自由意志的辩论始终围绕着决定论是否可与自由意志相容。相容论者认为，如果自由意志的定义是没有任何限制能阻止一个人按照自己的意愿行动，那么自由意志是可以与决定论相容的。从这个视角来看，关于自由意志并没有什么可争论的。对于某些决策来说，比如何时度假、开什么车、买哪里的住房，我并不能自由选择，我的所有选择都受到财务状况的限制。我也不可能打破物理定律，我无法像鸟一样挥动手臂飞离令人不愉快的场景。另外，我却可以凭借自己的自由意志选择在周日早上打高尔夫球，这并非出于任何限制。

《怀疑的首要性》

[英] 蒂姆·帕尔默 著

樊京芳 译

浙江科学技术出版社

2025年4月

不相容论者则认为自由意志不能以这种方式来解释。对他们来说，自由意志在某种程度上意味着“可以有其他选择”的能力。这种能力显然与决定论不相容，因为它似乎表明世界在某种既定状态下可以以多种方式向前发展——我既可以按照我事实上做过的方式行动，也可以以另外一种或很多种方式来行动。

从根本上说，我不喜欢不确定性，尽管如前所述，噪声在现实的层面对于模拟复杂系统而言十分必要。但这一点不能证明不确定论就是错误的。事实上，不相容论者提出的一个重要论据曾让我对决定论的正确性产生了疑问。不相容论者认为，决定论否定了人类作为道德主体的观点。美国哲学家彼得·范·因瓦根（Peter van Inwagen）曾如此解释不相容论者的看法：“如果决定论为真，那么自由意志就是虚假的，我们的行为就是自然法则和久远事件的结果。我们既无法控制我们出生之前就已发生的事情，更无力左右自然的法则。因此，所有这一切（包括我们自己的行为）的后果同样不在我们的控制之下。”

试想有一位正等待宣判的谋杀犯。法官问他在宣判前是否有最后的陈词。这时，这位罪犯说：“我犯下这个罪行，只因我没有其他选择。早在宇宙大爆炸时，我就注定了将要犯罪。”法官可以据此释放他吗？

这就是问题所在。如果希特勒的种族屠杀罪行自宇宙初现时就已预定，我们是否可以赦免他的反人类罪行？支持相容论的美国哲学家丹尼尔·丹尼特（Daniel Dennett）认为，我们不能因为认为一个人除此之外别无选择就免除他的罪责或荣誉。丹尼特引用了新教改革发起人马丁·路德的名言，“我别无选择，这是我的立场”。在丹尼特看来，路德愿意为了行使他的自由意志而承担全部责任，无论人们如何来定义自由意志。

然而，尽管我与丹尼特同为相容论者，但我不能像丹尼特那样将从道德层面抵制问题的论证简单地搁置。关于这个问题，已有大量我无法予以公正评判的文献。在此，我只想基于混沌几何学的原理为相关的讨论贡献一些新的想法。

实际上，我想强调的是一个在自由意志的讨论中不常被提及但我认为很重要的问题。为什么人类可以如此强烈和发自内心地觉得他们其实可以有不同的选择？每个周日早上在打高尔夫球时，我都会体验到这种感觉。我总是一边开车回家，一边对我当天的表现感到失望。我会自怨自艾地想，“要是在第6洞没有急于挥杆，我就不会把球打出界”。然而，作为一名毫无避讳的决定论者，我本应该有另外一种表现，即在第6洞没有急于挥杆这一想法毫无意义。我的大脑的高功率模式所擅长的那种小心求证的思考模式似乎在对我说，“你不可能做出另外一种选择”，而大脑的低功率的直觉思考模式却对我说：“不，你当然能！”所以，这到底是怎么一回事？计算机一定不会有这些感受。那么，人类为什么会有呢？

不确定论无法回答这个问题。如果我的所作所为受到了物理定律中的随机性的驱使，这一动力却并不能解释我内心认为自己可以有其他选择的强烈冲动。看上去，这个问题已经超越了决定论与不确定论之争的范畴。

我们可以对此给出一个简单的解释。人类拥有对过去事件的回忆，在以往类似的情境下我们或许曾经有过不同的选择记忆——比如说那一次并没有急于挥杆。可以有其他选择的感觉是否仅仅是对之前类似情境下的记忆的反映？虽然这种解释是说得通的，但我对它持有保留态度。更重要的是，我不认为它能够说服那些坚信自己可以有其他选择的非决定论者。我认为这种简单的解释不能反映自由意志的深层本质。

我们也可以从另一种视角来看待这个问题。设想人类的认知如第11章所述受到量子物理学的阴和阳的影响。具体地说，人类对不变集上邻近的反事实世界有一定的认知，即图11-2（a）中那些与对应着当前现实的绳股相邻的其他分股。这些相邻轨迹对应着与我们的现实选择不同的其他选择所在的世界。人类大脑将对这些邻近世界的弱感知解释为具有行使其他选择的能力。我认为人类大脑的高能效意味着其内部有量子物理的过程在发生，因此它具有对这些邻近世界的弱感知，而这种弱感知又赋予我们一种深层感受，即我们本可以有其他选择，尽管在现实中发生的选择不可改变。经典计算机当然不会有这种感受，但我认为，量子计算机在每一次进行非经典运算时都会深刻地体验到这一点。

由此，我们可以得出一个推论。人类对这些邻近世界的感知相当微弱，以至于无法区分位于不变集上的相邻轨迹以及不变集的分形间隙中的假想轨迹。如果这个推论是正确的，人类的大脑没有考量是否满足不变集假设这一条件，直接将“我本可以有其他选择”的感受应用于所有反事实世界。根据第11章所述，在量子世界的背景下，反事实论证有时可能是有缺陷的。不过，人类的第六感可能还不够敏锐，不足以区分不变集之上及之外的邻近轨迹。在我看来，这正是量子物理学有时从直觉的角度很难理解的原因。因此，我们应该非常谨慎地对待反事实因果论，即在一定程度上允许不受限地使用反事实论证的物理世界模型。它们虽然看似有道理，但这可能只是一个假象，特别是当它们对量子物理学给出解释时。

让我们回头再看那个如何在决定论的背景下解释人类的道德感悖论。我们仍以那位被控谋杀的罪犯为例。他刚刚对法官辩称，他没有其他选择，因为他的行为早在宇宙大爆炸时期就已经被决定了。

然而，假设法官刚刚读过我的这本书，并做出了如下的回应：“恐怕发生在宇宙大爆炸时期的事件不能成为你的托词。你的行为是由宇宙不变集的几何结构决定的。”

正如法官所预料的那样，罪犯立即回应说：“那好，即使宇宙初始条件没有让我这么做，但不变集还是替我做了决定。我不在乎，总之我是无法选择的。”

现在，法官可以给出致命一击：“这二者可不一样！你是不变集的一部分。你的行为不仅受到不变几何结构的影响，也在塑造着这个不变集的几何结构。也就是说，无论决定论是否成立，你都要为你的所作所为承担道德责任！”

罪犯惊呆了。他应该怎样理解法官的这一番话呢？

以下所做的解读非常重要。从经典物理学的角度，我们认为初始条件完全不同于动力学定律，相对于宇宙的其他状态，大爆炸时期的初始条件被认为是决定宇宙如何演变的最基本条件，它们与动力学定律共同决定了宇宙的演变路径。这就是因瓦根提及“久远的事件”的原因。

然而，在不变集理论中，初始条件和动力学定律不是相互独立的，二者都服从于分形不变集的几何结构。由此可知，大爆炸时期的初始条件并不比不变集上的其他状态更重要。因此，不变集是永恒的。这意味着不变集上任何一个对应于某一特定时间的宇宙状态的点都不比其他点更加重要。

美国物理学家约翰·阿奇博尔德·惠勒（John Archibald Wheeler）曾经就爱因斯坦的广义相对论给出一个精辟的总结。他说：“时空（的几何形状）决定物质如何运动，而物质决定时空如何弯曲。”我希望借用他的方式来描述不变集假设，即不变集的几何结构决定物质如何随时间演变，同时物质则决定不变集如何形塑其自身。由于人类是不变集上随时间演变的物质的一部分，而且人类随时间的演变在一定程度上描述了其行为，因此，我们可以用一种自我指涉的方式来表达，不变集的几何结构决定了我们的行为，而我们的行为又反过来决定了不变集的几何结构。

法官提到的“相互决定”所指的正是这一点。虽然“不变集替我做了决定”的观点是正确的，但同时它又是不完整的，余下的那一部分指出人们的行为也决定着不变集的几何结构。听起来，我们似乎放弃了决定论，但实际上，被放弃的只是人类像自动运算的机器那样行动的观念。通过第2章的讨论，我们还可以得知分形不变集无法借助算法求解。因此，任何以计算方式模仿人类行为的尝试必然具有随机性。从这个意义上讲，人类绝不是没有意识的机器，道德感是我们与生俱来的一种品质。彭罗斯主张有意识的心智不同于算法，他的观点与此处的结论不谋而合。

人类为什么不能因决定论而免除道德上的责任，以上的文字或许可称得上是一个合理的解释。