Improbable 機率遊戲

在迎接最終的哈利波特前，努力的把 “Improbable” by Adam Fawer啃完了。我不想把他拿來與Dan Brown互相比較，但是確實可以算是同一類型的作者與作品。 “Improbable”(大不可能)真的只能用「精采」來形容。喜歡Dan Brown的人應該都會喜歡這一部結合機率、量子論等數學、物理、和哲學的小說。 (原來中譯本翻作 機率遊戲 別錯過!!)

對於物理只有小有興趣的我，為了驗證裡面的說法，一一查閱了提及的學說和理論。我喜歡量子力學近似哲學思考這樣的特性，也就是它不合邏輯的特性，說它不合邏輯是與現實 “Reality”來比較，因為量子在同一時間具有多重特色與多個位置。相較於所謂的現實的話，同一時間怎會有多個位置?也就是說，量子沒有特定的單一位置直到被觀察為止。但當觀察者試圖去觀察時，則介入了原來的狀態，這也就是量子理論中的「多世界詮釋 (Many-World Interpretation)」，簡單說，就是觀察者只是觀察到眾多可能性的其中一種。超級玄吧 🙂

物理的決定論，又稱作拉普拉斯的信條，更是一種哲學思考: 世上一切都事出有因，也就是所謂的因果論。每一件事情發生，包括人的行為，或多或少都受到先發事蹟的影響。被稱作Laplace’s Demon(拉普拉斯的魔鬼)的論調就是: 世界就像是機械中一樣運作，如果知道宇宙中每種力量、其位置和如何發生，那麼就能夠計算出過去以及未來 “Improbable”便是以此為主軸展開驚險刺激的故事。

故事將命運比喻為量子，是非線性的，具多重可能性。奧地利科學家Schrödinger舉了一個貓的例子，試圖去說明早期量子力學的不完整性。薛定諤的貓:

Schrödinger’s Cat:

把一隻貓放進一個封閉的盒子裏，然後把這個盒子連接到一個包含一個放射性原子核和一個裝有有毒氣體的容器的實驗裝置。設想這個放射性原子核在一個小時內有50％的可能性發生衰變。如果發生衰變，它將會發射出一個粒子，而發射出的這個粒子將會觸發這個實驗裝置，打開裝有毒氣的容器，從而殺死這只貓。根據量子力學，未進行觀察時，這個原子核處於已衰變和未衰變的疊加態，但是，如果在一個小時後把盒子打開，實驗者只能看到“衰變的原子核和死貓”或者“未衰變的原子核和活貓”兩種情況。

現在的問題是：這個系統從什麼時候開始不再處於兩種不同狀態的疊加態而成為其中的一種？在打開盒子觀察以前，這只貓是死了還是活著抑或半死半活？這個實驗的原意是想說明，如果不能對波函數塌縮以及對這只貓所處的狀態給出一個合理解釋的話，量子力學本身是不完備的。

這個思想實驗的意義是，將量子理論從微觀領域帶到了宏觀領域，而導出和一般常識相衝突的結果。根據哥本哈根學派的解釋，當觀察者未打開盒子之前，貓處於一種“半死半活”的狀態，該狀態可以用一個波函數來描述，而波函數可由薛定諤方程解出。一旦觀察者打開盒子觀察，波函數會坍塌(Collapse)，貓呈現在觀察者面前的只會是“生”或“死”的狀態之一。這導致了對世界客觀性和人意識的作用的討論。

根據多世界理論，當觀察者打開盒子的一刻，世界會分裂成多個世界，而觀察者只能進入眾多的世界其中的一個，而觀察結果就因此只有一個，貓是“生”或“死”。而在其他世界裏貓的狀態會由薛定諤方程決定。其生存的概率越大，貓倖存下來而處於其中的世界的數目就越多。(以上:wikipedia)

作者結合了上面的例子和拉普拉斯的惡魔，以機率去運算非線性的未來的可行性。真的相當了不起，至於怎麼樣得到宇宙所有的資料，就自己來讀看看這本書吧。決定論獲得許多科學家支持，愛因斯坦就曾經在寫給波爾的信中提到:

“I, at any rate, am convinced that He does not throw dice.” (Einstein 1969)^[35] Bohr told Born to tell Einstein: “Stop telling God what to do.” 愛因斯坦與波爾是好朋友，兩人之間的科學爭執，被後人道作Bohr-Einstein debates，啟發了後來許多科學家。

註:拉普拉斯的惡魔:

We may regard the present state of the universe as the effect of its past and the cause of its future. An intellect which at a certain moment would know all forces that set nature in motion, and all positions of all items of which nature is composed, if this intellect were also vast enough to submit these data to analysis, it would embrace in a single formula the movements of the greatest bodies of the universe and those of the tiniest atom; for such an intellect nothing would be uncertain and the future just like the past would be present before its eyes.

 

延伸閱讀:

Website: Improbable Book

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