科學史上的惡魔

歐森

科學被譽為有史以來最理性、最系統(tǒng)、最注重發(fā)現(xiàn)的領(lǐng)域，但是其中也有很多虛構(gòu)的生物，用來描述功能強大的計算機、人類演化的過程、驅(qū)動全球經(jīng)濟的市場力量等看不見的東西。

其實，科學家們一直在設(shè)計有關(guān)惡魔、妖怪和精靈的思想實驗。

且慢！難道說，歐洲17世紀和18世紀的啟蒙運動沒有讓人們放棄超自然現(xiàn)象？其實科學史上的惡魔不是科學家的妄想或簡單虛構(gòu)，而是幫助科學家傳遞知識的助產(chǎn)士?？茖W史上的惡魔概念應(yīng)被視為成熟的哲學概念或工具，這些奇怪的野獸不是迷信和偽科學的產(chǎn)物，它們是有益的思想，對科學的發(fā)展起著重要作用。

笛卡爾的惡魔

17世紀的法國哲學家笛卡爾想到了一種令人不安的可能性：有某個能力極強且極其狡猾的惡魔，使用它全部的能力去欺騙他。甚至構(gòu)造了一個在笛卡爾大腦看來完全真實的夢中世界——天空、大氣、大地、顏色、形象、聲音，在這個夢境之中，魔鬼還給笛卡爾偽造了一副完整的“身體”——手臂、眼睛、肉體等感官，沒有一樣不像是“真”的。

笛卡爾讓我們思索，如果真有這樣的惡魔，我們該如何確定現(xiàn)在的我，是否正在被這個惡魔欺騙呢？如果我們不可避免地被惡魔所欺騙，無法分辨出現(xiàn)實是惡魔創(chuàng)造的幻象還是真實的，那么，有沒有什么事物是可以確定為真實存在的呢？

笛卡爾給出的答案是，即便一切都是虛假的，但當我一念所發(fā)之時，我便肯定是存在的。換言之，一個不存在的人是無法懷疑其自身的，當“我懷疑，我便思考了，我便存在了”簡化之后，便是那句著名的對笛卡爾思想的總結(jié)——“我思故我在?！钡芽栒J為，一個有理性的人挫敗了這個欺騙性的惡魔。、

拉普拉斯的惡魔

19世紀初期的科學建立在牛頓的物理學基礎(chǔ)之上，科學家們以此為基礎(chǔ)了解自然，從而可以精確地計算原子和行星的運動或蒸汽機的動力。法國數(shù)學家拉普拉斯據(jù)此得出一個結(jié)論：如果有個“智者”知道宇宙中每個原子確切的位置和動量，他就能夠使用牛頓定律來展現(xiàn)宇宙事件的整個過程，過去以及未來。拉普拉斯這里所說的“智者”即后人所謂的“拉普拉斯妖”或“拉普拉斯的惡魔”。

拉普拉斯妖的科學假設(shè)于1814年提出，因此引發(fā)了一場辯論，這場辯論持續(xù)了180多年。隨著科學的發(fā)展，這只拉普拉斯妖逐漸銷聲匿跡。

希爾勒的惡魔

美國哲學家約翰·希爾勒在1980年設(shè)計了一個思維試驗：一位只說英語的人身處一個房間之中，這個房間除了門上有一個小窗口之外，全部都是封閉的。他隨身帶著一本寫有中文翻譯程序的書。房間里還有足夠的稿紙、鉛筆和櫥柜。寫著中文的紙片通過小窗口被送入房間中。房間中的人可以使用他的書來翻譯這些文字并用中文回復(fù)。雖然房間里的人完全不會中文，通過這個過程，他可以讓房間外的人以為他會說流利的中文。

希爾勒認為，類似地，計算機的中央處理器在翻譯時不了解其操作的任何符號。因此強大的人工智能不會出現(xiàn)。

芝加哥大學的哲學教授郝格蘭就此提出，如果有一個強大的納米級的惡魔可以控制人腦中哪些神經(jīng)元受到刺激而哪些不受刺激，從而使大腦的基本操作變得和計算機程序一樣。如果這樣的惡魔是可能的，那么人們可以想象人工智能幾乎與人類的智慧沒有區(qū)別。這個強大的納米級惡魔被稱為希爾勒的惡魔。

麥克斯韋妖

1867年，蘇格蘭物理學家麥克斯韋召喚出了一個更強大的惡魔——麥克斯韋假想：宇宙中有這么一個妖怪，他窺探到了每個分子的一舉一動。假如有一個完全與外界隔絕的箱子，中間用一塊完全隔熱的板子隔開，出了一個小門，而麥克斯韋妖就站在小門前。他站在門前，盯住了每一個分子，如果是運動快的分子（勢能高，即比較熱），他就不讓這個分子過去；如果是運動比較慢的分子（勢能低，即比較冷），他就放它過去。久而久之，原本溫度平衡的箱子，就出現(xiàn)了一半熱一半冷的現(xiàn)象。通過惡魔的控制，最后所有的高能量粒子都會聚集在其中一個區(qū)域，就等于惡魔提高了其中一個區(qū)域的溫度。多出的熱量或壓力就能供能給渦輪或推動活塞。這樣就憑空造出了能量。惡魔在沒有做功的情況下降低了系統(tǒng)內(nèi)的熵！這是與熱力學第二定律相悖的。

//摘自《世界博覽》2021年第1期，本刊有刪節(jié)/