人是不是萬(wàn)物之靈？

本世紀(jì)電腦科學(xué)的神速發(fā)展正極大地改變著社會(huì)。和工業(yè)革命使得人類的體力勞動(dòng)由機(jī)械來(lái)完成相并行，電腦似乎也能完成人類的大部分智力勞動(dòng)，于是不少人工智能專家進(jìn)而斷言，在一、二個(gè)世紀(jì)甚至更短的時(shí)間里，電腦便能實(shí)現(xiàn)人腦的所有功能，也就是說(shuō)電腦不僅具有智慧，甚至還將要超越人腦。他們聲稱在電腦的算法變得足夠復(fù)雜時(shí)，它的痛苦和快樂、對(duì)美麗和幽默的鑒賞力以及意識(shí)和自由意志就會(huì)自然地涌現(xiàn)出來(lái)。人工智能專家盡管用了許多夸大的詞匯，試圖賦予電腦以這些可敬的品格，英國(guó)數(shù)學(xué)物理學(xué)家羅杰·彭羅斯在他的新著《皇帝新腦》中斷言，所有這一切只不過是幻影而已，正如安徒生的童話中的皇帝沒有穿衣服一樣，電腦沒有精神，沒有意識(shí)，沒有智慧，更沒有自由意志。

彭羅斯用來(lái)支持他斷言的論證是，用電腦算法來(lái)獲取真理的手段是太過局限了。這個(gè)論證和著名的哥德爾定理有著相同的價(jià)值。

本世紀(jì)初，德國(guó)數(shù)學(xué)家希爾伯特提出了一個(gè)非常宏偉的規(guī)劃。他認(rèn)為，任何形式系統(tǒng)的正確命題都可由一些不證自明的公理依邏輯學(xué)的規(guī)則推演出來(lái)。數(shù)學(xué)界甚至認(rèn)為公理化手段是嚴(yán)密科學(xué)所不可缺少的?？上Ш镁安婚L(zhǎng)，一九三一年由奧地利邏輯學(xué)家哥德爾證明的一道定理表明，在任何一個(gè)形式系統(tǒng)中總存在數(shù)量多得多的由這種辦法既不能證明又不能證偽的正確命題。這也就是說(shuō)，絕大多數(shù)的真理都是公理化的漏網(wǎng)之魚。

哥德爾的論證和德國(guó)數(shù)學(xué)家康托關(guān)于實(shí)數(shù)集合的不可列性的證明以及英國(guó)哲學(xué)家羅素的所謂的理發(fā)師佯謬(paradox，一譯“悖論”)是一脈相承的。羅素佯謬是說(shuō)，某城市的一名男理發(fā)師要給并且只給該城所有不為自己刮胡子的男士刮胡子，那么他要為自己刮胡子嗎？如果他不為自己刮胡子，那么他就必須去刮自己的胡子。反過來(lái)，如果他為自己刮胡子，則他不應(yīng)該刮自己的胡子。這個(gè)佯謬是對(duì)亞里斯多德以來(lái)的邏輯學(xué)的巨大沖擊，也就是說(shuō)，邏輯學(xué)不像通常以為的那樣是完全可以信賴的。后來(lái)羅素對(duì)這個(gè)問題作了一些修補(bǔ)，但是這些處理并未使人信服。

對(duì)希爾伯特規(guī)劃的粉碎性打擊正是人類的萬(wàn)幸。如果一切真理都能被他的公理化系統(tǒng)一網(wǎng)打盡，或者說(shuō)電腦能夠取代并進(jìn)而超越人腦，且不說(shuō)電腦統(tǒng)治人類的境況有多么恐怖，只要想想如果真理能被公理化所窮盡，這個(gè)世界將是多么乏味也就可以了。我們?cè)趹c幸之際，不禁感懷歌德的先知：“一切理論都是灰色的，生活之樹常綠長(zhǎng)青。”

人類要壟斷萬(wàn)物之靈的桂冠，除了必須征服其創(chuàng)造物電腦的窺伺企圖之外，還得挑戰(zhàn)全知全能的造物主。

造物主自文明肇始即占有至尊的地位?？茖W(xué)的進(jìn)展使他的領(lǐng)地漸次縮小。自伽利略以來(lái)的科學(xué)傳統(tǒng)認(rèn)為，宇宙間的一切演化都由定律所制約。一旦邊界條件或初始條件給定，萬(wàn)物就只能按照預(yù)定的方式發(fā)展而別無(wú)選擇。有時(shí)我們會(huì)喪失預(yù)言能力，那是因?yàn)閷?duì)初始條件了解的不精確引起的。而宇宙整體的初始條件即是所謂的第一推動(dòng)。通常把第一推動(dòng)歸因于宇宙外的超越時(shí)空的造物主。似乎造物主在進(jìn)行第一推動(dòng)后就不再干涉宇宙的事務(wù)了。但是宇宙是包容一切的，在它之外不存在任何東西，所以這里出現(xiàn)了一個(gè)明顯的佯謬。物理學(xué)由經(jīng)典理論向現(xiàn)代理論的蛻變，并沒有觸動(dòng)第一推動(dòng)的佯謬，而大爆炸宇宙論只不過將過去以為發(fā)生在無(wú)限久以前的創(chuàng)生時(shí)刻拉近到一百五十億年前左右的大爆炸時(shí)刻而已。而第一推動(dòng)問題反而由于宇宙年齡由無(wú)限縮短到有限而變得更加尖銳。

最近英國(guó)宇宙學(xué)家史蒂芬·霍金提出的無(wú)邊界宇宙模型把造物主僅余下的在宇宙創(chuàng)生時(shí)刻的作用也祛除了。根據(jù)他的理論，宇宙時(shí)空在某種含義上有點(diǎn)像四維的地球表面，它是有限的卻是無(wú)界的，既沒有開端又沒有終結(jié)。它就是存在。這種既自洽又自足的模型和無(wú)中生有的觀念不謀而合。既然宇宙是無(wú)終無(wú)始的、沒有邊界的，它就沒有為造物主留下進(jìn)行第一推動(dòng)的場(chǎng)合，也就是說(shuō)造物主沒有存身之所?；艚饘?duì)引力論、天體物理和宇宙學(xué)的貢獻(xiàn)在當(dāng)代是首屈一指的，而他對(duì)無(wú)邊界宇宙模型最為偏愛。一些評(píng)論家認(rèn)為，因?yàn)樗睦碚撘辉俚赜|犯天威，甚至連他篤信上帝的發(fā)妻也無(wú)法容忍，遂導(dǎo)致二十多年婚姻的解體。無(wú)邊界宇宙模型美則美矣，但它本身并不具備非實(shí)現(xiàn)不可的威力。如果我們不能證明其存在性，則它仍然只不過是鏡花水月而已，這是一個(gè)未解決的問題。

人類在成功地祛除了造物主在宇宙演化甚至第一推動(dòng)的作用后，如果不枉擔(dān)萬(wàn)物之靈的虛名的話，則還必須為自身的意識(shí)和自由意志尋求立足之地。這個(gè)任務(wù)更加艱巨得多。

事實(shí)上，幾百年來(lái)自然科學(xué)一直被籠罩在宿命論的陰影之下。牛頓曾經(jīng)在他的不朽著作《原理》的最后一卷的扉頁(yè)上寫下了雄心萬(wàn)丈的一行字：“現(xiàn)在讓我來(lái)敘述世界的體系?！彼睦^承人法國(guó)天文學(xué)家拉普拉斯更加發(fā)揚(yáng)光大了這個(gè)宿命論的世界體系。任何進(jìn)入自然科學(xué)領(lǐng)域的青年都曾經(jīng)為這個(gè)問題所深深困擾過。他會(huì)立即發(fā)現(xiàn)一切都是命定的，世間已無(wú)所追求，這是多么令人悲哀！

下面，我們討論意識(shí)和自由意志問題，在這方面我們眼下所能做到的，只是羅列一些猜測(cè)而已。討論這個(gè)問題，得先檢討時(shí)間和演化兩個(gè)概念。智慧生物之所以覺得宇宙在演化，目前大致上有幾種觀點(diǎn)。第一種觀點(diǎn)是無(wú)邊界宇宙的，它認(rèn)為宇宙的態(tài)或波函數(shù)是先驗(yàn)地存在的；正是認(rèn)識(shí)主體的心理學(xué)的時(shí)間箭頭給他以客觀演化的幻覺。宇宙甚至是處于冰冷的絕對(duì)的純態(tài)，表觀宇宙之所以具有溫度，乃是由于觀察者受他對(duì)宇宙的視界限制而引起的，由于這種限制我們不能獲取宇宙的完全的訊息。熵是代表我們無(wú)知的程度，因此表現(xiàn)宇宙就具有熵以及相伴隨的其他熱力學(xué)性質(zhì)。按照這種觀點(diǎn)根本就沒有自由意志的余地，意識(shí)的作用完全是被動(dòng)的。

第二種觀點(diǎn)是，時(shí)間的未來(lái)方向向我們展開了種種可能性，認(rèn)識(shí)主體參與了客體的演化。美國(guó)物理學(xué)家惠勒認(rèn)為，這種展現(xiàn)發(fā)生于量子態(tài)被觀測(cè)時(shí)引起的態(tài)坍縮。這里引起了兩個(gè)麻煩。第一，進(jìn)行觀測(cè)或者被智慧主體觀測(cè)是很難界定的。第二，在宇宙學(xué)中根本不存在超越時(shí)空的外在的觀測(cè)者，對(duì)宇宙整體作觀測(cè)更無(wú)意義。第三種觀點(diǎn)是，普里高津?qū)W派曾經(jīng)證明，一個(gè)足夠復(fù)雜的不穩(wěn)定系統(tǒng)的確定性演化可等效于不可預(yù)測(cè)的概率過程，即所謂的馬爾可夫過程，由此可以引進(jìn)熱力學(xué)的時(shí)間箭頭，并抹平了確定性和概率(隨機(jī))性的差異。在這兩種觀點(diǎn)中自由意志何以參與演化一點(diǎn)也不清楚。

彭羅斯的猜測(cè)是，量子態(tài)的坍縮與觀測(cè)無(wú)關(guān)，一個(gè)過程只要牽涉到單個(gè)引力子的能量即發(fā)生坍縮。那么，他在什么地方去尋求自由意志的存身之地呢？他認(rèn)為，我們自信所具備的自由意志也許和世界定律中的某些不可計(jì)算部分相關(guān)。我們意識(shí)的頭腦是非算法的(也就是不可計(jì)算的)。我們知道，電腦完全是算法的。他還說(shuō)，這個(gè)世界很可能是宿命論的，但卻是不可計(jì)算的。按照他的說(shuō)法，自由意志和宿命論可以共存。他承認(rèn)，讀者一定會(huì)對(duì)這一結(jié)果深感失望。

霍金則提出另一種看法，也許意識(shí)和自由意志只適用于像生物或社會(huì)這么復(fù)雜的系統(tǒng)，它只是一種有效理論。正如談?wù)搯蝹€(gè)粒子的溫度沒有任何意義，對(duì)于一群粒子才能定義溫度?？上?，甚至霍金本人對(duì)此也很不滿意。

這些情形的確是非常令人沮喪的。我們?cè)诖酥皇菫橐庾R(shí)和自由意志爭(zhēng)取存在的權(quán)利，那怕是可憐巴巴的一點(diǎn)，還根本談不上任何別的奢求，否則的話，萬(wàn)物之靈和渾渾噩噩的塵埃就沒有優(yōu)劣之分。當(dāng)然如果我們有幸擁有若干，也不妨慷慨地讓其他生物甚至我們認(rèn)為更卑微的其他存在物分享。我們嫉妒全知全能的造物主，并阻止電腦超越我們的野心，但是對(duì)于弱者盡可十分大度，只要萬(wàn)物之靈這頂桂冠不被剝奪也就可以了。

意識(shí)和自由意志無(wú)處存身的困境，恐怕和科學(xué)理論的貧弱相關(guān)，尤其是我們對(duì)時(shí)間的認(rèn)識(shí)過于膚淺。譬如講，如果時(shí)間是多于一維的，則以上的討論就完全混亂或喪失意義。時(shí)間無(wú)疑是最奇妙的一種概念。我們可以暫時(shí)不談狹義相對(duì)論中的時(shí)空協(xié)變和廣義相對(duì)論中彎曲時(shí)空代表的引力作用(這是關(guān)于時(shí)間的最無(wú)爭(zhēng)議的部分)。時(shí)間大體上可以用一個(gè)實(shí)數(shù)描述它的流逝，并具有一個(gè)方向箭頭，這個(gè)箭頭擁有熱力學(xué)、心理學(xué)、電磁學(xué)、量子力學(xué)和宇宙學(xué)的含義。這些大致上已成為共識(shí)。

通常發(fā)生的是，在我們得到新的理解之時(shí)，又同時(shí)被它誤導(dǎo)了，也許這便是科學(xué)進(jìn)展的機(jī)會(huì)成本。正如在希爾伯特規(guī)劃的情形下，公理化無(wú)疑是一種進(jìn)步。例如，在數(shù)學(xué)史上正是對(duì)歐幾里德幾何公理的探討才導(dǎo)致非歐幾何的發(fā)現(xiàn)。但是，我們從哥德爾定理得知，原先以為公理化系統(tǒng)是完備的，豈不知更豐富的內(nèi)容卻被遺漏了，我們只抓住了一些沒有生氣的東西。同樣的，迄今為止的物理學(xué)中的時(shí)間及其流逝觀念也許過于狹隘了?？峙略谖覀冇猩暌部床坏竭@種局面的改變。

彭羅斯現(xiàn)任牛津大學(xué)數(shù)學(xué)研究所的羅斯·玻勒教授。他是史蒂芬·霍金的半師半友。他的父兄均為學(xué)術(shù)界和藝術(shù)界名人。他是當(dāng)代世界上最博學(xué)和最有創(chuàng)見的數(shù)學(xué)物理學(xué)家之一。他的所有廣義相對(duì)論論文已成為這一領(lǐng)域的經(jīng)典。他的《皇帝新腦》是九十年代最優(yōu)秀的科學(xué)著作之一。這本書體現(xiàn)了當(dāng)代科學(xué)家對(duì)哲學(xué)上最重大的問題之一“精神——身體關(guān)系”挑戰(zhàn)的大無(wú)畏精神。雖然人類要徹底解決這個(gè)問題還是非常遙遠(yuǎn)的事，但是一切有志創(chuàng)造者都可從這部洋溢著探索真理的激情的靈感的巨著中汲取大量營(yíng)養(yǎng)。這部書論題廣泛，貫穿電腦科學(xué)、數(shù)學(xué)、物理學(xué)、宇宙學(xué)、神經(jīng)和精神科學(xué)，哲學(xué)和美學(xué)，其動(dòng)機(jī)在于研究什么是智慧，電腦具有智慧嗎，世界是一元的還是二元的，是否存在一個(gè)“遺世獨(dú)立”的柏拉圖觀念世界，時(shí)間和它的方向的起源，宇宙的大統(tǒng)一理論，科學(xué)創(chuàng)造的美學(xué)動(dòng)機(jī)，宿命論和自由意志等等。要在一篇短文中為此書作一簡(jiǎn)介決非易事。我在這里想從和該書稍微不同的角度來(lái)行文，側(cè)重于討論自由意志和宿命論的問題。凡是屬于彭羅斯的觀點(diǎn)都將明白指出，而其余部分概由文章作者負(fù)責(zé)。

(《皇帝新腦》，羅杰·彭羅斯著，許明賢、吳忠超譯，即將由湖南科學(xué)技術(shù)出版社出版)