爱因斯坦的名言“上帝不会掷骰子”到底什么意思

「如果是上帝创造了世界，那么他的首要目标，就是不要让我们太过轻易地了解这个世界。」

本文最初发表于Aeon网站（aeon.co），《赛先生》经授权翻译刊发。

作者｜Jim Baggott

翻译｜D

审校｜Timothy Guo

1920 年，阿尔伯特·爱因斯坦和尼尔斯·玻尔出席了在比利时布鲁塞尔举行的索尔威会议。图源｜维基百科

“这理论为我们带来了很多，但不会让我们更加接近上帝的秘密，”爱因斯坦于1926年12月写道，“无论如何，我相信他不会掷骰子。”

他是在回复德国物理学家马克斯·玻恩（Max Born）的一封信。后者认为，量子力学这一新理论的根本运作既无常、又充斥着不确定性，就好似一颗遭受着心律失常的心脏。在量子力学之前的物理，常常有明确的“如果这样，就会那样”的逻辑，可是量子力学却似乎在说：“当我们这样做的话，只会有一定概率得到那个结果，条件不同时则会得到别的结果”。

爱因斯坦对此不以为然。他态度坚决的这句“上帝不会掷骰子”在人们耳畔回荡了数十年，和E=mc²这个公式一样无比熟悉，但也无比高深莫测。爱因斯坦究竟是什么意思？在他的眼里，上帝又是怎样的存在？

赫尔曼（Hermann）和波琳·爱因斯坦（Pauline Einstein）都是不严格遵守教律的阿什肯纳兹犹太人。和父母的世俗主义不同，9岁的阿尔伯特·爱因斯坦十分热忱地发现并接纳了犹太教，甚至有一段时间是一名虔诚而正统的犹太教徒。根据犹太习俗，他的父母每周都会邀请一位潦倒的学者共进一顿晚餐，因此，易受影响的幼年爱因斯坦，从贫困的医学生麦克斯·塔木德（Max Talmud）——也就是后来的塔尔梅（Talmey）那里学到了数学和科学。他如饥似渴地阅读了阿隆·伯恩斯坦（Aaron Bernstein）妙趣横生的《自然科学人民读本（1880）》21册全册。塔木德接着将他引向了伊曼努尔·康德（Immanuel Kant）的《纯粹理性批判（1781）》，并让他自此了解了大卫·休谟（David Hume）。从休谟开始，奥地利物理学家恩斯特·马赫（Ernst Mach）便也近在咫尺了。马赫的哲学思想有着强硬的经验主义、秉承“所见即所得”的思路，因此全然否定形而上学，比如绝对时空、原子存在等概念。

这段思想旅程，残酷地向年仅12岁的爱因斯坦展示了科学和宗教之间的沟壑渊薮。他不屈的叛逆也自此开始。在随后的整个人生中，他对制度性宗教的教条深恶痛绝，这种强烈的反感情绪甚至延伸到了任何形式的专制主义上，包括无神论方的一切教条专制。

这顿青涩而又晦涩的经验主义哲学饕餮，还在14多年后对爱因斯坦产生了无比积极的影响。马赫对绝对时空的否认，帮助1905年正在伯尔尼瑞士专利局当“三等技术专家”的爱因斯坦构思了自己的狭义相对论（其中就有那个著名的公式E=mc²）。那之后的十年中，他提出了自己的广义相对论公式，将其中的重力替换为时空曲率，并以此颠覆了我们对时空的理解。然而，随着年龄（和智慧）的进一步增长，他对马赫富有攻击性的经验主义开始抱有怀疑，乃至有一次直白地表示：“马赫对量子力学有多精通，就对哲学有多无知”。

随着时间流转，爱因斯坦发展出了不同的立场。他开始以一种实在论的眼光去接受科学理论内容，也就是将其理解为对客观现实的一种并不绝对、视情况而定的描述。同时，尽管他并不想牵涉宗教，然而幼年时短暂的犹太教经历一直伴随他左右，让他坚信上帝的存在，并成为他建构自己人生哲学的根基。当被问及自己的实在论立场根源时，他这样解释：“我相信现实的理性特质，也相信人类理智探寻理性现实——至少是某种程度的理性现实——的可能性，我的这种相信，没有比‘宗教一般的信仰’更好的描述能来描述它。”

不过，爱因斯坦心目中的上帝，不是宗教的神、而是哲学的神。许多年后，当他被询问是否相信上帝时，他回答：“我相信斯宾诺莎笔下的上帝，那个在世间万物和谐有序中显露真身的上帝，而不是牵涉人类命运和作为的上帝。”和艾萨克·牛顿（Isaac Newton）、戈特弗里德·莱布尼兹（Gottfried Leibniz）所处同一时代的巴鲁赫·斯宾诺莎（Baruch Spinoza），将上帝与自然视为同等之物。因此，他被视为一个危险的异端分子，并于阿姆斯特丹被开除犹太教教籍。

爱因斯坦所相信的上帝，无比尊贵、又无法言喻，无处不在、但毫无恶意。“他”还是坚定的决定论者。对爱因斯坦来说，上帝的“和谐有序”体现在宇宙各处、通过对因果物理原理的严格遵循而建立。也正因如此，爱因斯坦的哲学并没有给自由意志留有余地：“万事都有定数，不论是开始还是结束，都由我们不能掌控的力量掌控……一位看不见的乐手在远方吟奏着神秘的曲调，我们都在随之起舞。”

狭义和广义相对论，为我们提供了一种全新的方式，来理解时空，以及时空与物质和能量之间活跃的相互作用。这两个理论，和爱因斯坦所相信的上帝的“和谐有序”概念完全相符。然而，爱因斯坦在1905年同样助力构建的量子力学新学说，却与这些截然不同。量子力学涉及事物和电磁波之间，在原子和分子尺度、一个固定时空背景下的互相作用。

在1926年，奥地利物理学家埃尔温·薛定谔（Erwin Schrödinger）颠覆性地改变了量子力学的内容，将其用无比晦涩的“波函数”概念表述出来。薛定谔本人更乐于用现实的方式理解这个概念，也就是将其作为对“物质波”的描述。不过，一个由丹麦物理学家尼尔斯·波尔（Niels Bohr）和德国物理学家沃纳·海森堡（Werner Heisenberg）强力推动的共识，不断日益壮大，坚信这种对量子的新描述不应该只从字面上释义。

归根结底，玻尔和海森堡认为，科学在此终于追赶上了哲学家们已经预警了数个世纪的概念难题——关于描述现实的难题。有人记录了玻尔的原话：“量子世界是不存在的。存在的只是一个抽象的量子的物理描述。把物理的终极目标理解为’探寻自然的运作方式’是错误的。物理所探索的，是‘我们关于自然可以做出什么描述’。”这段隐约有些实证主义的言论，得到了海森堡的响应：“……我们应该铭记，我们所看到的，不是自然本身，而是因我们特定的“讯问”方法而显露的自然。” 他们认为波函数并不是量子系统的真实客观状态，并基于此提出了反实在论的“哥本哈根诠释”。哥本哈根诠释很快成为了主流的量子力学诠释。后来一些基于这种反实在论的量子力学诠释变种，认为波函数只是一种基于我们的物理经验的主观构造，帮助我们利用对过去的理解来预测未来。

然而，这些理念都和爱因斯坦的哲学大相径庭。对爱因斯坦来说，一个概念所诠释的具体对象（波函数）甚至并不“真实”，这是完全不可接受的。同样不可接受的，是他所信奉的上帝会允许“和谐有序”在原子层面如此彻底地展开，带来充满无序的非决定论、不确定性，以及由起因而无法精确完整预测的结果。

因此，当玻恩和爱因斯坦就如何诠释量子力学展开正面交锋时，整个科学史上最令人瞩目的一场辩论拉开了帷幕。这是两种哲学的碰撞，对于现实的本质、以及我们该如何看待科学对现实本质的理解，这两种形而上见解截然相反、互相碰撞。这场辩论始于1927年，尽管当年的发起人们早已不在人世，这场辩论依旧活跃至今。

也至今未有胜负。

我不觉得爱因斯坦会对这种不分胜负的现状有多吃惊。1954年2月，就在他去世的14个月前，他在给美国物理学家戴维·玻姆（David Bohm）的信中这样写道：“如果是上帝创造了世界，那么他的首要目标，就是不要让我们太过轻易地了解这个世界。”

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