這是1990年4月在劍橋大學西格瑪俱樂部的講演。 

   在《裘里烏斯·凱撒》這部戲劇里，卡修斯告訴布魯特斯說：“人們有時是他們命運的主宰。”我們真的是自己命運的主宰嗎？或者我們的所作所為無一不是被確定的，或者說是註定的？贊同宿命論的論證通常是這麼進行的，上帝是萬能的並且外在於時間，所以上帝知道將會發生什麼。但是如果這樣的話，我們怎麼還會有自由意志呢？而如果我們沒有自由意志的話，又怎麼能為我們的行動負責呢？如果一個人註定要去搶銀行，這不能算是他的過錯。那麼，為什麼他要為此而受懲罰呢？

    人們近年來根據科學來論證宿命論。事情似乎是這樣的，存在定義很好的定律，這些定律制約宇宙和其中的任何事物在時間中如何發展。雖然我們還沒找到所有這些定律的精確形式，我們卻已經知道得足夠多，能夠確定在除了最極端情形外的所有情形下，要發生什麼。我們能否在相當近的未來找到餘下的定律是見仁見智的事。我是一個樂觀主義者：我認為有對半的機會在以後的二十年內找到它們。但是即使找不到，也不會對這裡的議論有絲毫影響。其要點在於，必須存在一族能從宇宙的初始態完全確定其演化的定律。這些定律也許是由上帝頒布的。但是他不干涉宇宙去違反這些定律。

    上帝也許選取了宇宙的初始形態，或者這種形態本身是由科學定律確定的。無論是何種情形，宇宙中的任何事物似乎都是由根據科學定律的演化所確定的，所以很難看出我們何以成為自己命運的主宰。

    存在某種確定宇宙中任何事物的大統一理論的思想引起了許多困難。首先，人們假定這種大統一理論在數學上是緊湊而優雅的。關於萬物的理論必須有某種既特殊又簡單的東西。那麼一定數目的方程怎麼能解釋我們在自己周圍看到的複雜性和無聊的細節呢？人們真的會相信大統一理論確定西尼德·奧柯諾會出現在本周黃金歌曲榜首，或者瑪當娜會印在《大都會》的封面上？

    一切都是註定的思想的第三個問題是，我們自己覺得具有自由意志——我們有選擇是否做某事的自由。但是如果科學定律確定了一切，則自由意志就必須是幻形。而如果我們沒有自由意念，為我們行為負責的根據又是什麼？我們不會對精神病人定罪，因為我們決定說他的行為是身不由己的。但是如果大統一理論把我們完全確定，我們之中無人不是身不由己的，那麼為何要為其所作所為負責呢？

    人們對於宿命論的這些問題已經討論了幾世紀。然而，由於我們離完全掌握科學定律的知識還差得很遠，而且不知道如何確定宇宙的初始狀態，所以討論就顯得有些學究氣。因為我們可能在短到二十年的時間內找到一套完整的統一理論，這個問題現在就變得更急迫了。而且我們意識到，初始狀態本身可能是由科學定律確定的。以下便是我自己解決這些問題的嘗試。我並不宣稱具有多少的原創性或深度，但它是我此刻所能做的一切。

    從第一個問題開始：我們觀察到的宇宙是如此之複雜，還具有許多無聊和次要的細節，一套相對簡單和緊湊的理論怎麼能把這種宇宙產生出來呢？這個問題的關鍵是量子力學的不確定性原理，它是說人們不能既把粒子的速度又把粒子的位置極其精確地測量出來。你把位置測量得越精確，則你測量速度就越不精確，反之亦然。在現時刻這種不確定性不甚重要，因為東西被分隔得很開，位置上的很小不確定性不會造成很大差別。但是在極早期宇宙任何東西都靠得很近，這樣就有了大量的不確定性，宇宙有許多可能的狀態。這些不同的可能的極早的態會演化成宇宙的整個一族不同的歷史。這些歷史中的大多數在它們的大尺度特徵上都很相似。它們對應於一個均勻和光滑的並且正在膨脹的宇宙。然而，它們在諸如恆星分布以及進而在它們雜誌封面設計等等細節上不同。（那是說，如果那些歷史包括有雜誌的話。）這樣，圍繞我們宇宙的複雜性以及細節是極早期階段的不確定原理引起的。這就給出了整整一族宇宙的可能歷史。可能存在一個納粹贏得第二次世界大戰的歷史，雖然這種概率很小。但是我們剛好生活在盟軍贏得戰爭，瑪當娜出現在《大都會》封面上的歷史之中。

    現在我轉向第二個問題：如果某種統一理論確定了我們所要做的一切，為什麼該理論必須確定我們得出關於宇宙的正確的而非錯誤的結論呢？為何我們說的任何東西必須成立？我對這個問題的答案是基於達爾文自然選擇的思想。我同意，某些非常初級的生命形式在地球上是由原子的隨機組合而自動產生的。這種生命的早期形式也許是一個大分子。由於由隨機組合形成整個DNA分子的機會很小，所以這個大分子不大可能是DNA。

    生命的早期形式會複製自己。量子不確定性原理和原子的隨機熱運動意味着，在複製中存在一定的誤差。這些誤差中的大多數對於機體的存活及其複製的能力是致命的。這些誤差不會傳給後代而是消失掉了。純粹出於機遇，極少數的誤差是有益的。具有這些誤差的機體更容易存活和複製。這樣，它們就趨向於取代原先的未改進的機體。

    DNA的雙螺旋結構的發展可能是早期階段的這麼一種改善。這樣的一種進展可能完全取代了更早先的生命形式，不管那種形式是什麼樣子的。隨着向前進化，導致了中心神經系統的發展。正確識別由它們感官收集到的信息的意義，並能採取適當行動的生物更容易存活和複製。人類又把這一切推向另一階段。我們和更高等的猿人之間無論是在身體還是在DNA方面都非常相似；但是在我們DNA上的一個微小的差異使我們能發展語言。這表明，我們能夠逐代地傳遞信息並積累經驗。在更早以前，經驗的結果只能通過複製時的隨機誤差被編碼到DNA中的緩慢過程來傳遞下去。這個效應大大加速了演化。演化到人類花費了比三十億年還長的歲月。但是我們僅僅在這最後的一萬年過程中發展了書寫語言。這使得我們能從山頂洞人進展到能探究宇宙終極理論的現代人類。

    人類的DNA在過去的一萬年間並沒有顯著的生物進化或改變。這樣，我們的智力，我們從感官提供的信息提取正確結論的能力必須回溯到我們山頂洞人或者更早的歲月。這必定是在我們殺死某些種類動物為食，並避免被其他動物殺害的能力的基礎上被選擇出來的能力。為了這些目的而被選擇出來的精神品質，在今天非常不同的環境下，使我們處於非常有利的地位，這一點真令人印象深刻。發現大統一理論或者解答有關宿命論的問題，也許不會給我們帶來什麼存活上的好處。儘管如此，我們由於其他原因發展而來的智力，能夠保證我們找到這些問題的正確答案。

    現在我轉向第三個問題，即自由意志和對我們行為負責的問題。我們主觀地覺得，我們有選擇我們是誰以及我們做什麼的能力。有些人自認為是耶穌基督或者拿破崙，但是他們不可能都對。我們需要的是一種客觀的檢驗，可以使用它從外面來鑑定一個機體是否具有自由意志。例如，從某個恆星有個“小綠人”來訪問我們。我們怎麼才能決定它具有自由意志，或者僅僅是一台被編入使它像我們一樣反應的程序的機器人呢？

    自由意志的最終客觀檢驗似乎應該是：人們能預言一個機體的行為嗎？如果能的話，則很清楚表明它沒有自由意志，而僅僅是預先確定的。另一方面，如果人們不能預言其行為，則人們可以將此當作一個操作定義，說該機體具有自由意志。

    人們可用以下的論證來反對這個自由意志的定義，即一旦我們找到了完整的統一理論，我們就能預言人們將做什麼。然而，人類頭腦也要服從不確定性原理。這樣，在人類的行為中存在和量子力學相關的隨機因素。但是在頭腦牽涉到的能量很小，所以量子力學的不確定性只有微小的效應。我們不能預言人類行為的真正原因只是它過於困難。我們已經知悉制約頭腦活動的基礎物理定律，而且它們是比較簡單的。但是在解方程時只要有稍微多的粒子參與就會解不出。即便在更簡單的牛頓引力論中，人們只能在剛好兩顆粒子的情形下解這方程。對於三顆或更多的粒子就必須藉助於近似法，而且其難度隨粒子數目而急劇增加。人類頭腦大約包含10↑26也就是一百億億億顆粒子。在給定的初始條件和輸入的神經資料下，要去解這個方程，並從而預言頭腦的行為，這個數目是太過於龐大了。當然，我們在事實上甚至不能測量初始條件，因為要這麼做的話就得把頭腦拆散。甚至我們打算這麼做的話，粒子數也太大了以至於記錄不過來。而且頭腦可能對於初始條件非常敏感，初始態的一個小改變就會對後續行為造成非常大的差別。這樣，雖然我們知道制約頭腦的基本方程，我們根本不可能利用它們來預言人類的行為。

    由於在宏觀系統中粒子的數目總是太大，我們根本無法求解這些基本方程，所以只要我們處理這樣的系統，就會產生這種情形。我們要做的是利用有效理論。這是用少數的量來取代非常大數目粒子的近似法。流體力學便是一個例子。譬如像水這樣的流體是由億萬個分子組成的，而分子本身又是由電子、質子和中子所構成。然而，把流體處理成僅僅由速度、密度和溫度表徵的連續介質是一種好的近似。流體力學有效理論的預言不準確，人們只要聽聽天氣預報即能意識到這一點。但是它對於設計船舶和油管是足夠好的近似。

    我想提出，自由意志和對自我行為的道德責任真正是在流體力學意義上的有效理論。也許我們做的任何事情都是由某種大統一理論所確定的。如果那種理論確定我們將被吊死，我們就不會被淹斃。也就是說，即便把你在暴風雨之際放在海上的小舟上，你仍然非常肯定其目標是絞架。我曾經注意到，甚至聲稱一切都是註定的，而且我們不能對之有任何改變的人們，在他們穿越馬路時也要先看一看安全否。也許是因為那些不看路的人不能存活來告訴我們這個過程。

    因為人們不知道什麼是確定的，所以不能把自己的行為基於一切都是註定的思想之上。相反地，人們必須採取有效理論，也就是人們具有自由意志以及必須為自己的行為負責。這個理論在預言人類行為方面不很有效。因為我們無法求解從基本定律推出的方程，所以只好採用它。我們相信自由意志還有達爾文主義的原因：一個其成員對於他或她的行為負責的社會更容易合作、存活並擴散其價值。螞蟻當然合作得很好，但是這樣的社會是靜止的。它不能應付陌生的挑戰或者發展新的機遇。然而，一些懷有某些共同目標的自由個體集合能在共同目標上合作，而且還有創新的靈活性。因此，這樣的社會更容易繁榮並且擴散其價值系統。

    自由意志的概念和科學的基本定律是屬於不同的範疇。如果人們想從科學定律推出人類行為的話，他就會在自參考系統的邏輯二律背反中陷入困境。如果可以從基本定律預言出一個人的所作所為，則做這預言本身這個事實就可以改變所要發生的。這正如時間旅行若可能的話人們會遇到的麻煩，我認為永遠不可能作時間旅行。如果你能看到未來將要發生什麼，你就能改變之。如果你知道在全國大賽中哪匹馬會贏，你就可以為它下賭金而發財。但是那個行動會改變勝算。人們只有看《返回將來》的電影就會意識到會發生什麼問題。

    關於能否預言人們行為的二律背反和我早先提及的問題緊密相關：終極理論是否確定我們在有關終極理論的問題上得到正確的結論？在那種情形下，我論證道達爾文的自然選擇思想會使我們得到正確的答案。正確的答案也許不是描述它的正確方法，但是自然選擇至少使我們獲得一套相當有效的物理定律。然而，我們因為兩個原因不能應用那些物理定律去推導出人類行為。首先，我們不能求解這些方程。其次，即使我們能解，做預言的這一事實會擾動該系統。相反地，自然選擇看來導致我們採用自由意志的有效理論。如果人們接受一個人的行為是自由選擇的，那麼他就不能爭辯道，在某種情形下這些行動是由外界的力量所確定的。“幾乎自由意志”的概念是沒有意義的。但是人們容易把人們可以猜出另一個人很可能選擇什麼和這種選擇不是自由的概念相混淆。我猜想你們中的大多數今晚要吃飯，但是你完全有選擇餓肚子上床的自由。開脫責任的教條即是這類混淆的一個例子：因為人們處於緊張狀態，所以不應該因他的行為得到懲罰。也許某人在緊張時容易犯刑事罪。但是那不意味着，我們應該減輕懲罰使他或她更容易犯罪。

    人們必須把科學基本定律的研究和人類行為的研究分開來。由於我已經解釋的原因，人們不能利用基本定律推導出人類行為。但是人們期望使用邏輯思維的智慧和威力，這是我們通過自然選擇發展來的。可惜的是，自然選擇也發展了諸如侵略性的其他特徵。在山頂洞人或更早的時代侵略性具有存活的優勢，所以自然選擇對它有利。然而，現代科學技術極大地提高了我們的破壞力，使得侵略性變成非常危險的品質，這是一種威脅到全人類生存的危險性。麻煩在於，我們的侵略本性似乎被編碼到我們的DNA之中。生物進化只有在幾百萬年的時間尺度上才改變DNA，但是我們的破壞力以信息演化的時間尺度為尺度而增加，這種尺度在目前只有二三十年。除非我們能夠用智慧來控制侵略性，人類的未來就非常不妙。我仍然要說，只要有生命就會有希望。如果我們能再存活一個世紀左右，我們就能擴散至其他行星，甚至其他恆星上去。這就使得全人類被諸如核戰爭的災難抹平的可能性大為減少。

    小結一下：我討論了，如果人們相信宇宙中的一切都是註定的話，會引起的一些問題。這種宿命論究竟是因為一位萬能的上帝還是科學定律引起的，並不具有任何差別。的確，人們總可以說，科學的定律是上帝意願的表達。

    我考慮了三個問題：首先，一族簡單的方程何以確定宇宙的複雜性以及它所有無聊的細節？換言之，人們會真正地相信，上帝選擇了所有無聊的細節，譬如講誰應該被印在《大都會》的封面上嗎？其答案似乎應該是，量子力學的不確定性原理意味着，宇宙不是僅有一個單獨的歷史，而是有整族可能的歷史。這些歷史在大尺度下也許是類似的，但在正常的日常的尺度下它們具有極大的差異。我們剛好生活在一個具有一定性質和細節的特定歷史中。但是存在非常類似的智慧生物，他們生活在誰贏得戰爭和誰是頂尖通俗歌手上不同的歷史中。因此，我們宇宙的無聊細節之所以產生，是因為基本定律和具有不確定性或隨機性的量子力學相結合。

    第二個問題是：如果某種基本理論確定了一切，那麼我們關於該理論所說的一切也應該由該理論所確定——為什麼它必須被確定為是正確的，而非全錯的或無關的？我對此的答案是藉助於達爾文的自然選擇理論：只有那些關於圍繞他們的宇宙得出合適結論的個體才容易存活和繁殖。

    第三個問題是：如果一切都是註定的，那麼自由意志和我們對自己行為的責任又從何而來？但是對一個機體是否具有自由意志的唯一客觀的檢驗是它的行為是否可被預言。在人類的情形下，由於兩個原因，我們無法利用基本定律去預言人們將要做什麼。首先，我們不能求解涉及非常大量粒子的方程。其次，即便我們能解這些方程，做預言的事實會干擾系統並會導致不同的結果。這樣，由於我們不能預言人類的行為，我們也可以採用這樣的有效理論，說人類是可以自作自劃的自由個體。相信自由意志並為自己行為負責看來肯定具有存活的優勢。這意味着自然選擇應加強這種信念。由語言傳遞的責任心是否足以控制DNA傳遞的侵略本性還有待觀察。如果不能的話，人類將成為自然選擇的一個死亡終點。也許銀河系其他地方的某種其他智慧生物在責任心和侵略性上得到更好的平衡。但是，如果事情果真如此，我們可以預料被他們接觸過，或者至少檢測過他們的無線電信號。也許他們知悉我們的存在，但是不想把自己暴露給我們。回顧一下我們過去的記錄，這樣做也許是明智的。

    總之，這篇文章的題目是一個問題：一切都是註定的嗎？答案是“是”，的確是“是”。但是其答案也可以為“不是”，因為我們永遠不能知道什麼是被確定的。