“注定”能否被改变？
作者: 南方周末记者 黄永明
2010-02-24 
 来源:南方周末

杰克·谢帕德（Jack Shephard）睁开眼睛，发现自己满身伤痕。他冲出丛林，看到海滩上的坠机现场——他所乘坐的Oceanic 815航班坠毁了。包括杰克在内的生还者一共有48名，他们落在了一个无名小岛上。他们一开始还努力向外界求救，但却慢慢发现他们似乎已经与世界隔绝，这座岛也发生着许多匪夷所思的神秘事件。
幸存者之一约翰·洛克（John Locke）相信命运的安排，他说，“我们之所以到这里，是有目的的，是有原因的，每个人都是。我们来到这里都事出有因。”但另一些人认为一切仅仅是巧合。外科医生杰克并不相信命运，他认为人的自由意志可以决定未来，在穿越回过去之后他想方设法改变坠机的“命运”，他说“没有什么是不能改变的”。
杰克和洛克都是美国ABC电视台剧集《迷失》（LOST）中的人物，一切皆有安排还是自由意志能决定未来的问题令剧中人物颇感迷惑。
这个问题作为一个哲学问题，存在的时间可以与哲学本身相比。一种观点认为，每一件发生的事情都是被之前发生的事情所决定的，我们的行动也只是之前的行动带来的不可避免的后果。这样的话，实际上没有人能做完全自由的事情。
这是一种决定论的观点，决定论的逻辑是这样的：每一件事情都有其解释性的原因。人的每一个选择或行动是一个事件。因此，每个人的选择或行动都有其解释性的原因。有解释性的原因就不自由。因此，一个人的选择或行动不可能是自由的。
后来科学，尤其是神经科学，也开始研究这个问题。从现在的认识看，别人问你需要咖啡还是茶，你认为你有选择，但是这可能只是一种假象。你的选择可能在你意识到之前就已经确定了。
对于这一点，美国加州大学的心理学家本杰明·利贝特（Benjamin Libet）在1980年代做过一项经典研究。他让志愿者在头上戴上电极，然后自己选择在何时按下一个按钮。结果他发现，受试者在行动前大约200毫秒时产生要行动的意愿，但在行动前550毫秒，受试者的脑内就出现了准备电位。也就是说，大脑准备电位的出现比人有意识的选择运动要早几百毫秒。利贝特将准备电位解读为大脑在为运动做准备，他认为实验说明无意识的神经过程决定了我的行为——早在我们自认为做出一个决定之前。
利贝特的研究发表在1983年的《脑》杂志上，然后便成为了神经科学界最具争议的论文之一。一方面，几百毫秒的时间差太短了，它有可能是误差造成的。另一方面，利贝特其实无法确定地说准备电位就是人脑做出的决定本身，而不是在准备做决定。
自由的幻象
利贝特的研究令许多人难以接受的主要原因就是，它在说明人们的行为是由无意识的脑活动决定的，而不是人们自主在作出选择，自由意志可能只是事后产生的想法。
因发现DNA双螺旋结构而获得诺贝尔奖的剑桥大学教授弗朗西斯·克里克（Francis Crick）曾经写道：“‘你’，你的喜悦、悲伤、记忆和抱负，你的本体感觉和自由意志，实际上都只不过是一大群神经细胞及其相关分子的集体行为，正如刘易斯·卡罗尔（Dewis Carrol）书中的爱丽丝（Alice）所说：‘你只不过是一大群神经元而已。’”
为了解决利贝特实验留下的疑问，德国柏林夏里特医学院的脑科学家约翰－戴兰·海恩斯（John－Dylan Haynes）和同事们在近几年使用了功能性核磁共振（fMRI）来进行新的研究。他们让志愿者自己选择按下左手边的按钮或是右手边的按钮。志愿者可以按自己的速度做出决定，但一旦决定必须报告。结果海恩斯等人发现，早在志愿者意识到自己的选择之前10秒，脑部的活动已经为左还是右发出了信号。用这种信号来预测志愿者的选择的准确率是60％。尽管准确率不是百分之百，但海恩斯说“这为自由意志留下的空间并不多”。
海恩斯等人的论文发表在2008年的《自然－神经科学》上，牛津大学的一名认知神经科学家认为这篇论文清除了利贝特研究中遗留下来的主要问题，证明“（比有意识的决定）更早出现的这种活动并不只是一般性的准备，而确实是一个决定”。
还有研究人员采用另外一种思路来验证利贝特的观点。新西兰奥塔哥大学的杰夫·米勒（Jef Miler）和茱蒂·崔弗纳（Judy Trevena）使用了与利贝特相似的技术，但不同的是，他们要求受试者在听到一声提示音后再决定是否敲打一个按键。他们的思路是，假如利贝特的解释是正确的，那么在音响之后，受试者如果决定敲击按键，其准备电位的强度则会高于音响之前。
然而，米勒和崔弗纳的测试结果却是，尽管受试者在做出决定之前确实出现了准备电位，但不管受试者的决定是敲还是不敲，准备电位的强度都没有差异。他们由此给出的结论是，准备电位可能仅仅是大脑在表示注意，而非做出决定。
他们还做了第二个实验，这次他们将左右脑分开来考察。他们仍然设置了音响和按键，但这次不是让受试者决定是否按下去，而是让他们决定是用左手按还是右手按。由于人体左半部的运动和右脑关联，右半部的和左脑关联，那么如果存在无意识的决定过程的话，那么这个过程发生的位置应该与左右手的选择有对应关系。然而米勒和崔弗纳没有发现这种关系。
这是一项发表于2009年的最新研究，它似乎在表明自由意志并非幻象。但质疑者认为此二人的研究结果与利贝特的研究不具有可比性，因为利贝特的研究中受试者并没有要求立即做决定，“音响改变了范式”。
海恩斯认为：“我们正在寻找具体的大脑状态所对应的空间活动分布模式。一旦我们理解了这些活动模式，人的行为和经验就可以通过他的脑活动进行预测。”

有一种观点认为，我们无法知道我们是否拥有自由意志。 我们的生活也许就像是在第二遍播放的电影——所有的动作看起来都是自由的，但其实自由是假象。
物理上的追寻
世界是不是确定的，也是在物理学家中存在争议的问题。是否能够设想，某个足够强大的人追踪了宇宙中的所有粒子，然后计算出你会选择把咖啡喝掉还是扔掉呢？
在量子力学体系中，粒子的行为是不确定的，只能给出概率。量子力学认为你在测量之前是没有办法追问一个粒子的自旋的，因为它的自旋不确定。当你测量它了，自旋就确定了，但是你也无法预测测量结果，你做出的预测只能是一个可能性。粒子的位置和动量也不可被同时确定。
在其他尺度上，比如在日常的尺度，量子力学让路给决定论的经典力学；而在中间的尺度，量子效应有时会被放大到可以观测，比如我们测量放射性衰变。
量子力学中的不确定性令许多历史上和现在的物理学家深感不爽。1999年诺贝尔物理奖得主赫拉尔杜斯·霍夫特就坚持认为，不确定性只是一种表象。
2007年，霍夫特在第13届粒子物理、弦论和宇宙学讨论会的演讲中说，量子力学对宇宙这个整体是不适用的。宇宙不是重复了很多次的试验，相反，它只发生了一次。对宇宙来说惟一正确的理论应该是，对于发生的事情给出的概率是1，对于没发生的事情给出的概率是0——它一定是决定论的。
霍夫特相信万有理论（Theory of Everything）的存在，它可以决定宇宙中的所有事件。他认为，在给出过去和试验条件的情况下，量子力学是对粒子的未来做出最好预测的一剂药方，但它并不是对过去和未来之间发生的真实事件的描述。
“自由意志是受物理定律约束的。”霍夫特表示，“我们在物理中为什么需要自由意志？我们不需要。”
霍夫特花了十几年的时间研究隐藏在普朗克尺度（10－35米）之下的现实。他无法用粒子或波来描述这个“现实”，他用带有能量的“状态”来描述。这些“状态”都是可以用物理定律预测和追踪的，只不过追踪的时间只有10－43秒，然后许多“状态”会聚结为一个最终状态。我们的测量是测量到了最终的状态，但由于丢失掉了前面的信息，所以无法获知粒子的精确历史。他于2006年在arXiv上贴了一篇讲述这个理论的论文。
有些研究者对此论文完全不以为然。瑞士量子哲学中心的研究员安东尼·苏亚雷斯（Antoine Suarez）和同事则认为霍夫特是完全错误的。他们将狭义相对论引入到光子纠缠实验中，用实验来说明某些效果的出现是不存在原因的。
霍夫特自己也承认，他的计算中，“状态”出现了负能量的情况，这是他的理论中一个难以解决的障碍。
苏亚雷斯嘲讽说：“如果霍夫特真是对的，那么他所做出的获得赞誉的工作就不是来自他的自由意志了。相反，从时间的起点那里他就注定做出这工作了。这样的话，他的诺贝尔奖应该颁给大爆炸才对。”
霍夫特的理论发表后，有两名数学家探究了这个理论意味着什么。他们证明，如果你在测量粒子自旋时有选择自旋轴的自由，那么所有的粒子应该也拥有相等的自由。这就意味着它们无法被预测。然而如果像霍夫特说的那样，粒子没有自由，那么你在测量时也没有选择自旋轴的自由。决定论的粒子终结了自由意志。
两名数学家认为我们无法知道我们是否拥有自由意志。我们的生活也许就像是在第二遍播放的电影——所有的动作看起来都是自由的，但其实自由是假象。
动物的自由意志
在《迷失》剧集中，杰克等人为了离开小岛而一直在尝试用自由意志与命运抗争，洛克则更愿意留在岛上，听从命运的安排。剧集还没有完结，所以最后的结果究竟是什么还不得而知。约翰·洛克这个名字看起来并不是凭空编造的，英国17世纪有一位著名的哲学家就叫约翰·洛克，他曾经说过，不是意志是自由的，而是人是自由的。
英国《自然》杂志在2009年的一篇文章中说，自由意志正在从科学上受到前所未有的袭击。德国维尔茨堡大学教授马丁 · 海森堡（Martin Heisenberg）在文章中为自由意志辩护，他写道，从动物身上，我们已经发现大量的证据表明它们的行为不仅仅是出于对外界刺激的响应。他实验室里的果蝇在遇到其进化史上从未遇到的状况时，能够自行解决问题。海森堡认为这说明它们能够自己启动新的行为。
动物的行为往往像是一个一个的模块，比如鸟叫的音节和走路的节奏，还有心跳和鳄鱼的撕咬。动物和人的一生中都交织着各种模块。海森堡说，这些模块的启动来自于大脑中“随机”与“合理”的相互作用。而且动物会发展出具有适应性的模块——大脑会不断地预先启动、抛弃、改装这些模块。动物的行为不是简单的响应。
海森堡思考的问题是，这个现象是否对理解人类行为有什么帮助。他认为，如果被外界某物或某人决定，那么我的行为就是不自由的。那么反过来，只要人的行为是自我启动（self－initiated）的，就可以被认为是自由的，这与物理并不冲突。
“所以，人类的行为可以被认为是自由的，由于他们的行为是自我启动而且具有适应性的。”海森堡得出这样的结论。
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