梁國源專欄:「預測」最迷人的地方

2019-02-04 06:20

? 人氣

從古老的巫術玄學,乃至於今日的量子力學,皆在論證預測的可行性與準確度。圖為物理學家史蒂芬霍金。(美聯社)

從古老的巫術玄學,乃至於今日的量子力學,皆在論證預測的可行性與準確度。圖為物理學家史蒂芬霍金。(美聯社)

十九世紀的因果決定論認為未來可被預測的論點,被二十世紀的量子力學打臉後,未來究竟可否預測的爭論不休。而預測令人著迷之處,或許正是它的未定論與可供爭奪的話語權。

若說有什麼學問是人類自開天闢地以來的永恆追求,「預測」必是其中之一。從古老的巫術玄學,乃至於今日的量子力學(解釋微觀物理現象的理論),皆在論證預測的可行性與準確度。

在十七世紀以牛頓(Isaac Newton)為首的古典物理學出現以前,人們或因信仰、或因對隨機事件發生的樂天知命,抱持著有預測就好的心態,對準確度的要求不高。但隨著人類智慧與文明的持續演進,預測能否有準確的可能,開始成為論辯主軸,甚至引發「造物主」是否存在的趣談。

時至十九世紀,包括著名科學家拉普拉斯(Pierre-Simon Laplace)在內的因果決定論(determinism)信徒們認為,如果能在某一時間知道宇宙所有粒子的位置與速度,就能計算出它們在過去或未來任何其他時間的行為,亦即宇宙的未來可被預測。於是當拿破崙問道:「為何你的書未提及上帝」時,拉普拉斯直言:「陛下,我不需要那個假設。」

問題是,由於相關學理涉及的數學方程式複雜及其常有的混沌屬性(或不可預測的隨機性),使科學家的預測能力大受限制,也讓因果決定論所謂的預測未來,在實務上未持續穩定地交出準確的成績單,更被二十世紀問世的量子力學打臉。例如以德國物理學家海森堡(Werner Heisenberg)「測不準原理」(uncertainty principle)為主的論述,即揭示出在他的量子世界裡,預測會陷入穩輸無贏的困境。也就是說,當你愈準確地測量粒子的位置,就愈不能準確地知道它的速度,反之亦然。既然連「現在」都測不準,又遑論預測未來。

對物理學界而言,此情形似乎證明上帝也無法避開「測不準原理」的限制,使祂無從同時知道粒子的位置和速度。專精天文物理的著名理論物理學家霍金(Stephen Hawking)亦不認同愛因斯坦的「上帝不擲骰子」說法,指稱時間與空間會被重力極度扭曲到一個地步,形成人們無法觀察到的黑洞,並產生更多不確定性,會再度打破人類認為可以「預測未來」的大夢。因此,霍金認為「上帝不只會擲骰子,還把骰子丟到人們看不到的地方。」

至此,自拉普拉斯以來長達兩百多年對未來可否準確預測的爭論,仍難有定論。但對物理學等眾多學門來說,或許與造物主爭奪對「預測未來」的話語權、探究不確定性與隨機性的未竟之地,才是預測的真正迷人之處。

*作者為專欄作家。本文原刋《新新聞》1665期,授權轉載。

➤更多內容請看《新新聞》

➤購買本期《新新聞》

➤加《新新聞》LINE好友

關鍵字:

我要發風

風傳媒歡迎各界分享發聲,來稿請寄至 opinion@storm.mg

並請附上姓名、聯絡方式、自我簡介,謝謝!

本週最多人贊助文章

你可能也想看