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心灵的未来 自由意志
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我们整个文明都建立在自由意志的观念之上，这又影响着奖励、惩罚和个人责任的概念。但自由意志真的存在吗？或者说，虽然自由意志违反物理规律，但它是不是把社会凝结在一起的明智方法呢？这个争议已经触及量子力学的核心。
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可以说，越来越多的神经科学家逐渐得出结论，自由意志并不存在，至少在常规的意义上如此。如果某种怪异行为可以归结为大脑特定部位的缺陷，那么在科学上这个人就不应该为其可能犯下的罪行负责。他们会说，放任他自由地在大街上行走可能太过危险，必须关进某种机构中，但因其中风或大脑肿瘤而惩罚他确实有些不当。那个人需要的是医学上和心理上的帮助。也许，他的大脑损伤可以治愈（例如，摘除肿瘤），那他就能成为社会中有用的一分子。
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例如，在我采访剑桥大学心理学家西蒙·贝隆科汉（Simon Baron-Cohen）博士时，他告诉我，很多（但不是全部）病态杀手的大脑都有异常。对他们进行大脑扫描，我们发现这些人看到别人处在痛苦之中时并没有同情感，而事实上，他们可能从中得到快感（在这些人看到别人遭受痛苦的录像时，他们的杏仁核和伏隔核，也就是控制快乐的中心，会点亮）。
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我们从中得到的可能结论是，虽然应该把这些人从社会中驱逐出去，但他们并非真的对自己的罪恶行径负有责任。他们需要帮助，而不是惩罚，因为他们的大脑有问题。在某种意义上，当他们犯罪时，他们的行为并非出自自由意志。
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本杰明·里贝特（Benjamin Libet）博士在1985年所做的实验，使自由意志是否真的存在受到质疑。简单地说，我们让受试者盯着时钟，然后记录下自己决定移动手指的准确时间。使用脑电图（EEG）扫描，我们记录下大脑做出这个决定的准确时间。把这两个时间进行比对，我们会发现它们之间出现偏差。EEG扫描表明，大脑做出决定的时间实际上比人意识到这个决定早了300毫秒。
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在某种意义上，这意味着自由意志是虚假的。决定的做出是由大脑提前完成的，而无须意识的介入，然后大脑试图掩盖这一点（这是它通常的作法），宣称这个决定是有意识地做出的。迈克尔·斯威尼博士总结道：“里贝特的发现说明，大脑在人做出决定之前就已经知道了这个人要做出什么决定……我们不仅要重新估量自愿行为与非自愿行为之间的区分，还要重新看待自由意志这个根本概念。”
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所有这些似乎都指出，作为社会基石的自由意志是虚构的，是我们的左脑制造出的幻想。那么，我们还是自己命运的主宰吗？抑或，只是大脑操控的骗局中的走卒？
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对付这个棘手的问题有几种方法。自由意志与决定论哲学相反，后者简单地认为所有未来事件都由物理规律决定好了。根据牛顿的观点，宇宙就像一个时钟，在时间开始之初就按照运动规律不停转动。因此，所有事件都是可预测的。
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问题是，我们是这个时钟的一部分吗？我们的所有行为也被决定好了吗？这些问题有着哲学和神学上的含义。例如，很多宗教相信某种形式的决定论和命运前定。由于上帝无所不能、无所不知、无所不在，他了解未来，所以未来已经提前确定。他甚至在你出生前就已经知道你是上天堂，还是下地狱。
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正是这个问题在新教革命时把天主教分为两半。根据当时的天主教教义，一个人可以通过特赦改变自己的最终命运，特赦一般可由向教堂进行大量财物捐赠获得。换句话说，钱包的厚度可以改变决定论。马丁·路德（Martin Luther）在1517年把自己的95条论纲钉在一个教堂的门上，特别指出天主教在特赦问题上的腐败，引发了新教改革。这是天主教发生分裂的关键原因之一，造成上百万人伤亡，使整个欧洲成为废墟。
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但在1925年之后，不确定性通过量子力学被引入到物理学中。突然之间，一切都变得不确定起来。我们所能做的只是计算概率。在这个意义上，也许自由意志确实存在，它是量子力学的一种表现。所以，也有人说量子理论重新建立了自由意志的概念。不过，决定论者在进行反击，宣称量子效应十分微弱（仅发生在原子层面），无法解释人类的自由意志。
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今天的实际情况有些含糊不清。也许，“自由意志是否存在？”这个问题与“什么是生命？”有些相像。DNA的发现使有关生命的问题过时了。我们现在知道这个问题有着多个层次，多种复杂性。也许，同样的情况也适用于自由意志，它也有多种形态。
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如果是这样，“自由意志”的说法本身就有些模糊。例如，一种定义自由意志的方法是看行为是否可以预测。如果存在自由意志，那么行为不能被提前确定。假如你看一场电影，整个情节都是预先确定好的，就没有任何自由意志可言。所以，这部电影是完全可预测的。但我们的世界与电影不同，这有两个原因。第一个原因是我们已经讨论的量子理论。这部电影仅仅代表一个可能的时间线。第二个原因是混沌理论。虽然经典物理认为原子的所有运动都是确定的、可预测的，但在实际中仍不可能预测它们的运动，因为所涉及的原子数太多。单个原子的微小扰动会产生波效应，最后会产生巨大的扰动。
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试想一下天气。在理论上，如果我们知道天空中每个原子的行为，我们就能够预测之后一个世纪的天气，如果我们有这么强大的计算机的话。但在实际中，这也是不可能的。仅仅几个小时后，天气就会变得异常复杂，混乱不堪，任何计算机模拟都会失去作用。
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这种效应被称为“蝴蝶效应”，意思是蝴蝶扇动翅膀造成的大气微弱波动，最后会发展升级为暴风雨。如果蝴蝶翅膀的煽动都能造成暴风雨，那么准确预测天气的希望就微乎其微了。
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让我们回到斯蒂芬·杰伊·古尔德向我描述的思想实验。他让我设想45亿年前，地球初生的时刻。然后设想可以制造出一个地球的副本，任其进化发展。那么，45亿年之后在这个复制出的星球上，我们还会出现在这里吗？
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由于量子效应或天气和海洋的混沌性，我们可以轻松得出结论，人类在这个星球上也许不会进化到我们现在的样子。所以，最终，由于不确定性和混沌，完全确定的世界似乎并不可能。
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心灵的未来 量子大脑
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这场辩论也影响到大脑反向工程。如果你可以成功地用晶体管制造出反向工程的人类大脑，这就意味着人类大脑是确定的、可预测的。问它任何问题，它都会重复完全相同的答案。计算机就具有这样的确定性，因为它们对所有问题总是提供相同的答案。
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我们面对着一个悖论。一方面，量子力学和混沌理论认为宇宙不可预测，因此，自由意志似乎存在。但另一方面，用晶体管制成的反向工程大脑由其定义必须可预测。由于在理论上反向工程大脑与活体人类大脑完全相同，那么人类大脑也应该是确定的，所以自由意志并不存在。显然，这违反了第一个命题。
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少数科学家认为，由于量子理论的存在，我们不可能真的对大脑进行反向工程，或者制造出真正具有思考能力的机器。他们认为，大脑是一种量子装置，而非晶体管的集合。所以，这种工程注定会失败。这些人中就包括牛津大学物理学家罗杰·彭罗斯（Roger Penrose）博士，他是爱因斯坦相对论的权威学者，他认为人类大脑中的意识只能用量子过程来解释。彭罗斯首先提出，数学家科特·歌德尔（Kurt Gödel）已经证明算法本身并不完备，即，在算法中有些真命题无法用算法中的公理证明。同样，不仅数学不完备，物理学也不完备。他的结论是，大脑从根本上说是一个量子装置，由于哥德尔的不完全性定理，有些问题机器无法解决，但人类可以用直觉理解这样的谜团。
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同样，不管反向工程的大脑有多么复杂，它仍然是晶体管和线路的集合。在这种确定性系统中，我们可以通过已知的运动规律准确地预测它未来的行为。但在量子体系中，这个体系本身是不可预测的。由于不确定性原理，我们只能计算出某事发生的概率。
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