宅在家里的几天里，除了关心每天的疫情信息，做家务之外，就是看看书了。看书之余也不免担心，疫情还有多久能解除防控？这次控制住之后，以后是不是还会卷土重来？疫情的发生是必然的还是随机的？

搜索了半天也没有什么令人满意的结果，又免不了焦虑。那就索性看看宇宙的规则吧，看看科学的发展以及科学史的发展，看看宇宙的发展是必然还是偶然？也就是是决定论还是随机论？参考书籍是《宇宙的规则》和《世界观》。

从科学史的角度看科学的发展，也是一波三折。从哲学的诞生起，人类就面对三个终极问题：“我是谁”，“从哪里来？”，“到哪里去？”。人的使命到底是什么？这个世界运作的规律是什么？我们到底拥有什么样的世界观？

由于认识世界的方法和角度的限制，从公元前300年到近现代，人类的世界观就在不断的建立、打破、重构中不断向前发展。从亚里士多德、托勒密、哥白尼、第谷、开普勒、伽利略，再到牛顿、爱因斯坦。在哲学、神学、科学的相互影响中，从亚里士多德统治时代、到牛顿统治时代、再到相对论和量子理论。

尽管每个时代的哲学和科学认知会有不同，但都逃不开一个永恒的问题：这个千变万化的世界、这个深邃博大的宇宙，到底有没有一个确定的规则？宇宙的演化、人类的进化，是随机发生的、毫无目的？还是有确定的规则，只是我们还没有认识到？

可能这是一个永远无解的问题，也可能人类终究能够找到确定的答案，下面我们就从牛顿力学开始，来一探究竟。

一 决定论、随机论初探

如果你现在正在看这篇文章，认为这一切都是缘分，是冥冥中注定，那么你就是一个决定论者；如果你认为这不过是因为偶然的因素，碰巧看到了，那你就是随机论的信仰者。

所以，随机论就是强调宇宙中发生的事都是偶然的、随机的，宇宙的未来是不确定的。相反，决定论认为：现在的一切决定了未来的一切，未来虽然还没有到来，但一切都已决定好了。所谓偶然只是因为信息残缺，或者还没有发现其内在的因果关系而已。

一句话，有因必有果，这就是决定论。而随机论不相信因果规律，认为有这个因，也未必有那个果。到底谁对谁错，一时也难以分辨。

二 牛顿力学的高光时刻

我们先来看看决定论是怎样的由来。在中学物理中我们都学习过牛顿第二定律（作用在物体上的力等于物体的质量和加速度的乘积）和万有引力定律（两个物体之间的引力与两个物体的质量的乘积成正比，与他们之间的距离平方成反比，还有个比例系数）。凭着这两个定律，我们就可以算出太阳系中任何一个天体在任意时刻所处的确定位置。而且在19世纪初，人们根据这两个公式还推算出了海王星的存在，并得以证实，迎来了决定论的高光时刻。

三 量子力学的兴起

可是牛顿的方程解读不了微观粒子行为，于是就有人重新搞了一个微分方程，这就是大名鼎鼎的薛定谔方程。这个方程虽然解释了微观粒子的行为，是量子力学的最基本的方程。但方程中有一个“普赛”函数，薛定谔称之为波函数，这微观粒子粗看是粒子，细看是一团波，所以要用波函数来描写微观粒子。薛定谔却给不出此函数的物理意义。

这时，一个德国犹太人马克斯 玻恩跳出来说这个波函数代表概率，即波函数的平方就是一个粒子在时间 t 时刻出现在 x 这一位置上的概率。而且，由电子单缝衍射实验也证实了这一点。这也就意味着，微观粒子的行为是由概率决定的，即粒子的行为是随机的、而不是决定论的。在微观世界，只能用薛定谔方程算出一件事是否发生的概率。尽管薛定谔本人并不赞同这一论断。

再来看这个波函数“普赛”：他的平方是一个粒子在时间 t 出现在 x 这一点上的概率，也就意味着在不同的位置 x，单缝衍射实验中的电子都有出现的概率，再换句话说就是，在任何一个时间 t，电子可能出现在空间的任何一个位置，而且，这个出现的概率可由“普赛”来确定。

以玻尔为首的哥本哈根学派由此对电子单缝干涉实验的解释是：没对电子进行观测之前，它处于各种可能性的叠加态，而每次一观测，电子在荧光屏上就对应一个确定的位置。大家感没感觉到一丝诡异：这个解释就意味着电子在哪个位置，最终由你的观测影响。观测决定结果，没有观测前，电子是态叠加，是概率分布，是概率波；观测之后，电子坍缩成一个点、一个真正的粒子，于是就有了确切的位置，这就是哥本哈根学派解释的精神。

三 决定论的反击

面对这样的解释，薛定谔想象了一个实验，就是著名的“薛定谔的猫”，准备用这只不生不死的猫将玻尔和玻恩等人送入尴尬的境地。实验的设计是这样的：盒子里的猫是死是活取决于由衰变的原子核作为开关控制的毒药瓶。原子核衰变，毒药瓶开关打开，猫就被毒死，否则猫就活着。问题是原子核衰变这件事属于随机事件，没人确切知道他何时衰变，只能计算出在确定的某个时刻发生衰变的概率。即在观测前，原子核处于衰变与不衰变的叠加态，那么相对应的猫就应该是处于不死不活的叠加态。这明显与我们的常识相违背。我们知道猫要么死、要么活，不可能是即死又活。薛定谔就这样用这只猫打了玻尔和玻恩的脸。

虽然有薛定谔的猫这个假想的实验似乎可以反击随机论，但大多数的物理学家仍然都倾向了哥本哈根学派，即倾向了随机论，因为用概率来求解薛定谔方程所得到的结果都获得了实验的完美证实。

四 爱因斯坦出手，捍卫决定论

与此同时、另一位科学大咖加入了决定论的阵营，那就是爱因斯坦。爱因斯坦和薛定谔向哥本哈根学派发起又一次的进攻。

爱因斯坦认为，量子力学之所以用概率来计算粒子在某时刻出现在某位置的可能性，是因为他们还没有发现微观粒子的因果关系，再通俗点说就是，你测不准是因为你不会测。

在著名的索尔维物理学大会上，爱因斯坦和玻尔多次交锋，互不相让，爱因斯坦说，上帝绝不掷骰子，玻尔回应，你又不是上帝，你怎么知道上帝不掷骰子？于是爱因斯坦与他的两个助手波多尔斯基和罗森推出一个EPR悖论，用以反驳哥本哈根学派。简单地说就是：如果你对量子力学的解释是正确而完备的，那么量子会体现出量子纠缠的特性。也就是在电影和科幻小说中经常出现的幽灵超距作用：两个粒子虽然相隔一定距离，但存在着直接、及时的相互作用，既不需要媒体、也不需要传递时间。

而这在爱因斯坦看来是不可能的，因为光速是极限速度，超距不需要时间，难道速度比光速还快？所以，超距不可能，量子纠缠不可能，所以玻尔的解释就不对，这就是爱因斯坦的逻辑。

五 反转，爱因斯坦被打脸

然而，更大的讽刺出现了，爱因斯坦提出的用以反驳玻尔的量子纠缠在爱因斯坦他老人家去世25年后，获得了实验的证实。正应了那就话：在科学的路途上从来就没有平坦的大道，只有不怕打脸，才能到达光辉的顶点。

六 没有结局的结局

这一波三折的争论，其实到现在也没有结束，宇宙的规则，是随机论还是决定论，吸引着物理学家们前仆后继，不断探索。相信随着科学的不断发展，在不远的未来我们会得道确切的答案。