如何弥补现实极端的不可能性?
道格拉斯·亚当斯的《银河系搭车客指南》中有一段有趣的话:
无穷小概率驱动是一种惊人的新方法,可以在几乎不到一秒钟的时间穿越星际间遥远的距离,不再需要在超空间中单调乏味地东碰西撞。当小概率驱动达到无穷小概率时,它会几乎同时穿过所有可想象的宇宙中所有可想象的点。也就是说,你永远不知道你会到达哪里,甚至不知道你到达时是什么物种。这对于穿什么衣服很重要。
在亚当斯的有趣故事中,没有穿太空服的阿瑟·邓特被抛入深空,在必死的情况下被黄金之心救下,黄金之心是一架神奇的飞船,利用“无穷小概率驱动”在太空中旅行。阿瑟·邓特获救的无概率性是“2的27.6万次幂分之一”(1/2276000)。任何读者都会认为这很荒谬,但为什么呢?要回答这个问题,我们需要探讨一下当我们说某件事情有存在的概率时是什么意思。
想象一个空间,空间中的每个点代表一种可能存在的事物。真实存在的事物在其中只占极小的一部分。在这个空间中的移动就是由一种可能变成另一种可能。变化如果没有规则,就只能向随机选择的新位置跳跃,很像黄金之心。问题是在这个想象的空间中绝大多数可能存在的对象都是随机的。因为它太大了,像你我、太阳系和摩天大楼这样有序的事物在这个空间中占的比例微乎其微。如果黄金之心在由所有可能性组成的空间中跳到一个随机选择的位置,这个位置不会是一个有序的状态,只会是完全无序的状态。
结构之所以存在是因为宇宙根据非随机定律运作,并且有特定的历史。没有规则,就不可能存在有序。在物理宇宙中会出现结构,是因为化学和物理定律限定了可能的结果,结果衍生于之前的结果,而之前的结果本身就具有结构。一方面,物理定律“解释”了为什么宇宙会表现出结构,另一方面,这些规则的来源又是关于我们的存在最深的迷团。重要的是要记住,这些规律在让有序成为可能的同时,并没有禁止随机性;毕竟,抛硬币的结果就是随机的。
400年来科学家观察宇宙,推导运作规律,并用实验验证他们得出的规律。这些规律决定了在可能性空间中什么样的路径是允许的,因为它们禁止了许多事件,不可能把黑洞变成银币或把银币变成阿瑟·邓特。允许的事件又为其他允许的事件创造了条件,串接起允许的路径。在允许的路径中,有很多时候允许发生随机行为,有时候随机才是常态。举个例子,物理学家知道铀235原子会衰变成钍231和阿尔法粒子,但他们不知道衰变会在什么时候发生。一个特定的原子在未来7亿年里衰变的概率是50/50。一个特定的铀235原子在我们活着的时候衰变的可能性很低,但不是0。一小块铀就具有放射性,因为它含有如此多的原子,以至于每一秒都有衰变发生。(原子)变化的时间很随机。这个现象可以用方程描述,但只是作为大量原子的统计特性或衰变的概率。
在所有可能性组成的空间中,随时间变化的路径有一个特性,未来的状态根据规律衍生自过去的事件。结构基于过去的结构。还有一个与放射性衰变有关的例子,磷32是磷元素不稳定的同位素。磷是DNA的组成部分,并且常见的同位素磷31很稳定。有些磷32原子碰巧会被合成到DNA中。一旦DNA中的磷32原子衰变,DNA链就有可能断开。如果磷32原子所在的基因编码合成黑色素(赋予哺乳动物皮肤和头发黑色的色素)所需的酶,只要它不衰变和破坏DNA就不会有影响。如果衰变发生在精子或卵子的细胞核中,生成的胚胎就有可能有黑色素合成缺陷。通常这种突变是隐性的,不会马上表现,但如果未来某个后代将两个突变基因组合到了一起,这个个体就会白化。如果这个生物是野兔,就很可能会被猎杀,因为除非地上有雪,否则它很容易被捕食者发现。如果这个生物是生活在原始社会的人类,他或她也许会被认为具有魔力。另一方面,如果发生衰变的精子没有参与繁殖,也就完全不会有生物学影响。没有影响、被吃掉或具有尊贵地位,结果的不同是由历史路径中的特定事件决定的。当序列过程允许随机事件,每当发生这样的事件,可能的未来就会变得不一样。沿时间回溯,当前的状态是由实际历史中发生的随机和非随机事件的特定序列决定的。如果系统可以重启,结果会不一样,因为随机事件会不一样。
当随机事件与选择相结合,导致的结果则是非随机的。这似乎有些奇怪,因为随机变化通常被认为对存在的非随机结构具有破坏性。但是当考虑各种各样的随机变化时,有一些变化可能会有利于结构的组织。如果随机变化很小,同时又有机会接受或拒绝产生的变化,并且选择是基于一致的标准,则留存下来的结构不可避免地会符合选择的标准。留存的结构会变得越来越有组织,越来越擅长做某些事情。因此,进化应当被视为在可能性空间中寻找新路径的非随机方法,虽然作为选择对象的初始变化是随机产生的。
反复的选择只有应用于指令时才能发挥出全部威力。回想一下,适当的指令能让化学和物理允许的任何结构成为可能(只要你有必需的资源)。由于反复选择能累积(从选择标准的角度看)有用的信息,因此指令会变得越来越好并且选择会不断作用于这些指令的产物,最终的产物也许会变得似乎极为不可能,像无穷小概率驱动所做到的事情一样。