漫谈必然
billhoo
差不多快十年了,一直不敢提笔扰这个话题。一因年少无知,如何敢触碰。一因半信将疑,自己都不完全相信的论点,何敢以文字记载。信得此事萦绕心头多年,虽时断时续,却未曾废弃。如今不变的是轻狂年少,欣喜的,是当年那毛头小子扔硬币时闪现的观点,终于被自己完全信服。
斜阳静好,正值初中的样子,要具体到哪个学期我是无能为力了,唯一清晰明了的,是外婆阳台上握着笔的少年。那是个下午,我的第一道概率习题,中国式作业本瘫着,纸上歪歪扭扭地懒散着刚誊抄完的题目,墨迹晒着同样是刚投射下来的新鲜阳光,又搅合着一起斜斜地巴望着少年。少年捧起在那个年头还有点分量的一元硬币,满脑子疑惑随着这点儿分量一齐抛向空中。
是的,满脑子疑惑。
傻傻地和当年大多数同学一样,按照题目的要求抛了10次、50次硬币,又傻傻地把正反面出现的次数记在了那同样傻得可怜的作业本上,然后,迟疑了,迟疑在那个现在看来傻得掉渣的最后一问 —— 如果我们增加抛掷硬币的次数,第一万次硬币落地时出现正面的几率有多大?
百分之五十嘛 —— 连脚趾头都懒得去想。有趣的是少年想了,我还能体味他当时那种纠结的心情,那抹阳光的温度,不偏不倚正巧烫在少年的脸颊,灵感犹如硬币落地在他心头哐当作响,少年抱着试一试的心态流泻出微笑... ...
最终出现在老师红笔下的,是滑稽的“100% 或 0”。最终出现在少年眼眸下的,是顺理成章的大红叉。
他再也没填过这样愚蠢的答案,作业本容不得红叉,考试卷容不得红叉,最后差点儿连他自己也容不下那把心中的红叉。
是的,差点儿。
记得《电锯惊魂》中的一句台词 —— X marks the spot,let the game begin。电影中的“X”标记,指明了主角求生的线索,而年少时的红叉,也同样打开了少年思索的大门。
真的是百分之五十吗?少年呆着,那枚硬币最终朝上的是人脸还是数字难道是不确定的?少年思索着,明显是确定的啊!少年矛盾了,那既然结果是确定的,那么题目问出现正面的概率,那不就是 0 或 100% 了?少年拍着脑袋仅有一事不明 —— 他感觉硬币朝上的结果是确定的,他感觉,可是,凭什么?少年抱着试一试的心态流泻出微笑 —— 一旦找到了凭据,他就可以宣布老师错了,试卷错了,真理不是书本上写的那个样子。斜阳静好。
青春的好处就在于容易遗忘,开心的,感伤的,说好了要铭记的,以为很快就会忘掉的,都会被青春慢慢注释掉,真真儿的,统统注释掉。
春风战,夏雨纵,秋叶扫,冬雪冽,青年早早儿地淡忘了当年的下午,只顾顶着晕晕的脑袋,啃噬着力矩、温度、地球引力、摩擦力等高考甜品,油腻却又不得不生吞虎咽,填饱了肚子才有力气抢购象牙宝塔的入场券。
还是 475路 公交,载着青年奔向象牙塔的第一个谜题 —— 用C语言实现随机数生成器。青年唰唰地完成题目,却没有任何喜悦,因为他敏感地意识到,由他亲手制造的数字,怎么可能“随机”呢?
刹那间,少年的微笑轰然于青年脑海 —— 斜阳静好,真理不是书本上写的那个样子,试卷错了,老师错了,少年抛掷那枚硬币的力在那一瞬间是确定的,硬币的重量是确定的,当时的温度是确定的,空气阻力是确定的,所在地理位置的地心引力是确定的,硬币落地在地上旋转所受阻力也是确定的,所有能够导致硬币最终停下的因素都是确定的,那么硬币最终倒下,以哪一面朝上倒下,也必然全都是确定的!!
青年笑了,原来当初少年的直觉是对的,只是那个阶段的他不知道如何描述,如何量化自己的感觉罢了,但是青年不敢断言老师错了,为什么一个错误的概率理论会随着历史延续而没有衰败?为什么众多秃了顶的科学家会没有察觉抛硬币结果的必然性?为什么随机数是假的,但却屡屡被人为生成并使用?
青年沉默了,他一时半会儿不知如何回答自己提出的问题。但这个时候的他,已经在心里埋下了种子,他已经相信,生成的“随机数”一定不是真随机的。青年带着疑问毕业了。
阳光斜斜的从一座城市旅行到了另一座城市。熙熙嚷嚷的街道,挂着古色古香幌子的面店,日复一日,走着一个陌生城市跑来的心跳,我哼着小曲儿,想着事情,日复一日。
直到几天前,一位朋友中了一等奖,但一等奖金却不甚理想,“能中奖就不错啦”我如是说,无意间一句话,促使我再次思考起多日不曾涉足的问题,什么叫“能中就不错了”?听上去好像中奖是个不确定的事情,抽到我了是我的幸运。可事实呢,朋友决定抽奖的那一刻起,他的ID便存入了候选人数据库,待抽奖之日,计算机根据某种“随机”算法从成千上万的ID中挑选出了朋友的ID,于是朋友中奖了。之所以为随机打上引号,是因为那个青年在大学时发现,现在的计算机科学不可能生成真正的随机数,就连噪声随机算法也只能满足统计学上所谓的随机,因为只要是算法,就有输入且唯一输出,而所有的输入都是必然的、确定的,通过必然的输入得来的随机数还敢说自己是真随机吗?
这样一来,在那台抽奖机开始抽奖的瞬间,那时的电压,那时的算法输入,那时的随机种子,所有与生成ID号相关的因素全部都是确定的,而所有这些因素最终导致的结果就是输出朋友的ID。因此朋友需要做的,仅仅是打开显示器,泡杯咖啡,等着那个网站把自己的ID挂上主页而已,因为一切,早已注定,朋友的中奖,早就是必然。
想到这里,不由得再次谨慎起来,查阅了概率论的相关资料,截取维基百科的定义如下:
“概率论是研究随机性或不确定性等现象的数学。更精确地说,概率论是用来模拟实验在同一环境下会产生不同结果的情况。”
一切都明了了,十年前的少年没有错,他的老师也没有错,因为少年认为的必然性与当今仍然普适的概率论看似矛盾,实则统一。问题的关键在于“同一环境”。
之所以存在概率一说,是因为科学家们想要认识为什么当事情处于“同一环境” 时,会产生不同的结果,并希望以常人能够理解的方式对这种现象进行描述。为什么都是抛硬币,却“随机”的出现正面或反面?为什么都是抽奖,朋友可能中一等奖,也可能中三等奖,抑或空手而归?在有概率论以前,人们是迷茫的,有了概率论,人们知道,哦!原来抛硬币的概率是百分之五十,所以我有可能得不到正面。哦!原来中奖的概率极低,所以在中奖时我兴奋不已。由此可见概率论的伟大,它使我们普通人可以毫不费力的描述那些“不确定”事件,对于此,我唯有敬畏。
而少年当年发觉并最终使得青年乃至于我深信的万物必然性,却是概率论抽象层面下的真相。概率论伟大,伟大在他掩盖了晦涩的真相,向人们抽象出了一层简单易懂的接口。概率论研究“同一环境”下事物的变化,然而它的研究环境真的是“同一”的吗?它告诉人们 —— 我们都在抛一元硬币,所以我们的实验环境相同,我们都在参与抽奖,并且没人作弊,所以我们的实验环境相同。但是它没告诉人们的是 —— 我们都在抛一元硬币,而我抛硬币时用了 0.1N 的力,风速0.08m/s,我的硬币在落地的区域摩擦系数 0.3 如此等等,而你抛硬币却用了 0.2N 的力,风速升至 0.1m/s,你的硬币落在了较远处的地面,摩擦系数 0.2 ... ... 这些细节因素概率论选择了忽略,而正是被忽略的因素,导致了你我抛掷硬币后得到了不同的结果。
看到这里也许终于有朋友会和我一起思考了,“好吧,就当你分析得正确,抛硬币时的环境不同导致了硬币落停时状态不一,但这也不能说明在那个时候硬币头像朝上是必然事件啊?你用了多少牛的力,风速多少,硬币落地的摩擦系数等等可全都是随机因素啊。随机因素作为输入,得到的结果怎么可能是必然?”
这些因素真的是随机的吗?我也这样想了,在了解蝴蝶效应之前,我对少年的观点是将信将疑的,然而一旦你了解了,并把它带入你的生活中去观察,去思考,你会发现,不单单是抛硬币这么简单的必然事件,我现在敢断言:
凡人事,皆必然。
你今早出门恰巧碰到小卖部的女老板,你觉得巧,巧吗?昨晚你睡得早,身体睡饱了才被闹铃叫醒,没有赖床,早早地出了门。女老板呢,昨晚睡得晚些,早上起来晚些,所以没能提早到店里。于是你们就这样碰巧碰上了。
你今中午在公司叫了外卖,点的是酸菜肉丝炒饭,可伙计送来的是青椒肉丝炒饭,你觉得怪,怪吗?你在中午高峰时期才打电话叫饭,那时候老板忙得不亦乐乎,随口应了句记清楚了,也随手炒出了青椒肉丝。于是你就这样被忽悠了。
让我们再进一步有趣一点,你现在在看我发神经,而且刚好看到这一行字,你觉得有点儿小意思,可是为什么你恰巧就在这个时间点看到了我写的这几个字?因为你的阅读速度在每分每秒都是必然的,并且你在这段时间里有足够的空闲来阅读,你看了前面的文字决定继续往下一探究竟,这几个必然因素(当然还有很多必然因素)导致15分钟前,只要你进入这篇文章,就一定会在这个时间点读到这几个字。
那么问题就变成你为什么会进入这篇文章?因为你在点这篇文章之前,刚好需要跑到我的博客来搜寻一些解决其他问题的线索,你看到了首页这个新的博文,你看了看名称“漫谈必然”,你的大脑经过处理认为这是一篇你比较感兴趣的文章,于是你的食指轻轻点击了一下鼠标,于是这个问题解决了,你进来了。
既然你进来看也是必然会发生的事情,那问题就变得更加有趣了,你为什么会在20分钟前刚好要跑到我的博客来找东西?因为用你今早上从起床到出门,到进公司开始工作的时间点,加上今天上司布置下来的任务除以你的工作速度所得到的时间间隔,再加上你遇到问题知道我这里可能有答案的思索时间,刚好就等于20分钟前的那个时间点,于是你打开博客前往我的地址,看,问题也解决了。
说到这里,想必你心里已经有数了,下一个问题将会是你的上司今天为什么会给你布置这种工作?那么问题会立马转移到你上司的头上,他的一天是怎样的。为什么他的这一天会是这个样子?那是因为所有影响他那一天生活的因素都是必然且已经发生的,而所有导致那些必然因素的诱因也全都是必然且已经发生的... ...
如此递归,最终你会发现你进空间到点击我的文章到你读到这几个字是必然发生的,而原因,很可能是远在大洋彼岸的一只蜜蜂,蛰了一下握着木棍想打翻蜂房、偷食蜂蜜的满脸雀斑的孩童。
叙述至此,不难得出我最终想要阐释的,也是当年那位少年的表达能力所不及的概念,一个递归定义(下文简称定义):
由必然的因素推导出的任何结果,都是必然的。
由此至少可以得出以下三个推论:
1. 凡人事,皆必然。
事故是必然的,我们这一生什么时候出什么状况,都是必然发生的事情,因为在它发生之前的所有因素都是必然的,只是等到下一秒,这件事情才有发生的权力而已。因此,对于那些对未来充满恐惧或过分担心的朋友,我们大可不必这样畏首畏尾,放手去做吧。但这也并不等同于你可以天不怕地不怕为所欲为,恰恰相反地,你应当对生命以及他人有所敬畏有所珍惜,因为你所做的一切,以及他人对你做的一切,都是下一秒的诱因。说得再玄乎迷信一点 —— 人在做,天在看。
感情是必然的,人类产生感情,无非是首先有了眼缘,甚或是听声辨人,以及从小到大培养起来的亲缘。人体的某些官能结构在这样的外界刺激下产生一定的荷尔蒙的有机组合罢了,有的组合叫做亲情,有的组合叫做爱情,有的组合叫做友情,有的组合叫做仇恨。感情本身没什么神奇的,但神奇的是要几千年,几万年乃至宇宙之初的前因,加上成百上亿的其他人事的撮合,甚至要大自然喷发成百上千次岩浆,动物们成群结队的迁徙,地壳不停移动和断裂,才最终造就了这一秒你会遇上他/她,而她/他也必然在这一秒撞上你。所以,好好珍惜身边的人,不论是亲人、爱人、朋友还是敌人,要遇到他们,不是那么轻易的事情。请倍加珍惜。
甚至我预测,连最无法解释,最不可思议的人类思维也是必然的。提及思维就会涉及到“涌现”的概念,而目前为止我学习并涉及到的有关涌现的讨论都认为“涌现是随机的,是不可预测的”,包括著名的科学家凯文·凯利在其著作《失控》中,也再三强调涌现的不可控性。所以人们认为人类的思维是随机的,是没有定数可言的。然而我不同意凯利的观点,我认为“涌现”也是必然的,只是这种必然所需要的必然诱因实在是太多太浩瀚了,几乎多到无穷尽以至于我们觉得思维是自发的,是没有诱因的,因此才误以为思维是非必然之物,由人类思维创造出来的是偶然的事物。不过随着思考的深入和广泛,我会慢慢为自己解开这个谜题的。
2. 需要具备一定条件才能产生或成立的事物,都是必然的。
电灯的发明是必然的,电灯是爱迪生发明的,也是必然的。电灯不可能不出现,也不可能是由恨迪生发明。因为在此之前除了蜡烛就是黑暗,爱迪生的思维模式已经成型,那个年代的生活条件已成必然,一切产生电灯的条件都已成立,只是在电灯被爱迪生发明出来之前,不会有人为这个发明取名字罢了。
如此种种我就不一一列举,身边随手抓起的钢笔,我不停敲击的键盘,你看得瞌睡连篇很不耐烦的显示器,屋外的汽车轰鸣,车上的络腮胡司机叼着的便宜香烟,香烟上打印上去的蹩脚汉字,汉字里藏匿着的细微重金属,金属表面覆盖着的新鲜细菌,细菌得以降落在香烟上的肮脏空气,空气中传播着的霓虹光晕,光晕下偎依着两套冬日严寒里的羽绒服,羽绒服里蓬松的鸭绒,家禽处刚被剃毛的鸭子... ... 一切的一切,都是必然。
3. 时间、空间和宇宙是非必然的。
以我目前的知识和认知能力,按照定义,时间、空间和宇宙三者就不满足那个递归循环,因为目前的知识结构无法让我想象到是什么必然因素导致了时间、空间和宇宙。我连时间、空间以及宇宙到底是什么都还不知道,更别提产生它们的诱因了。对此,作为一个卑微而渺小的人类,我只能在心底深深、深深、深深地敬畏。
写到这里突然想到个题外话,很多年轻人不知努力何为,我突然想到,正因为我们周遭的一切都是必然,因此你才需要努力,因为你老爸不是李刚,你老妈不是梦鸽,因为几亿年前的几个分子的碰撞导致你现在的出身,现在的长相,现在的体重和现在的一切,在接下来的一秒之前,有关你的所有所有都是必然且已经发生,而这一秒之后,有关你的所有所有都是必然,但却没有发生,你在这一秒将有机会为你的现状添加一些必然的诱因,从而改变未来,这是一种神奇的能力,我们每个人都具备,只是有些人从来没有察觉到而已。这个世界不存在运气一说,运气只有两个属性,一是借口,一是谦词。还是那句话,越努力,越幸运。
所以,放下我们的骄傲,因为一旦骄傲成为必然,这个诱因所导致的结果也会成为必然,唯一的方法是向上探寻,找到导致骄傲的必然诱因,将其去除,如果这个诱因还不够高级,再往上找,层层递归,哪怕找到宇宙初始。
所以,放下我们的自卑,因为一旦自卑成为必然,它所导致的灾难也将成为必然,唯一躲避灾难的方法,是自我激励和努力,因为它们将消除导致自卑的必然因素 —— 攀比和贪欲。
很多朋友会认为我写了这么多,全是废话,根本无实用价值。因果报应天地经纶大家都懂。我承认,对外界的确毫无价值,因为思考了这么多,把蝴蝶效应以及自己的猜想带到生活中来观察、来探索,我只收获了关乎自我的两件事。第一,终于让自己相信了十年前那个少年的猜想。第二,进一步探索、认识了一个问题 —— 我是谁、从何而来、将要去往何处 —— 仍然没有答案。而这,和外界点儿关系都没有。要说起这篇文章的起因,一定是个噱头 —— 这孩子,闲的蛋疼。
时候不早了,借用《云图》里唯一处让我微笑的对白,草草结束本次对话 ——
And what if no one believes this truth?
可是,如果没有人相信这个真相呢?
Someone already does.
有人已经相信了。