爱因斯坦是最伟大和最著名的物理学家之一，除了学术成就，爱因斯坦也以他的名言而闻名，在爱因斯坦的诸多名言中，有一句特别受大众欢迎——上帝不掷骰子。他这样说是为了反驳非决定论，但爱因斯坦想要传达的意思是一切都是安排好的吗？
在古代，这个世界对于古代人类来说是相当随机不可预测的，像洪水或疾病这样的灾难都是在没有任何预兆或原因的情况下发生的，原始人把这种自然现象归因于诸神，诸神的行为反复无常，人类没有办法预测他们会做什么，唯一的希望就是通过祭品或行动赢得好感。
然而，渐渐地，人们一定注意到了自然行为中的某些规律，这些规律在天体运动中最为明显，所以天文学是第一个发展起来的科学。300多年前，牛顿把它建立在坚实的数学基础上，我们现在仍然用牛顿万有引力理论来预测几乎所有天体的运动。以天文学为例，人们发现其他自然现象也遵循一定的科学规律。这就引出了科学决定论的观点，由法国科学家拉普拉斯首先公开表达的——如果在某一时刻，我们知道宇宙中所有粒子的位置和速度，那么我们就可以计算出它们在过去或未来任何时候的行为。
自拉普拉斯时代以来，宇宙某一时刻的状态决定其他所有时刻的状态一直是科学的核心原则，这意味着科学可以在原则上预测未来。然而，在实践中，我们预测未来的能力受到方程复杂性的严重限制，而且方程通常具有混沌性。就像蝴蝶效应，一个地方的小扰动，可能会导致另一个地方的大变化，如一只蝴蝶扇动翅膀可能会导致台风，而且，这是不可重复的，这就是科学的天气预报也会如此靠不住的原因。尽管存在实际困难，科学决定论在整个19世纪仍然是官方的教条。
然而，在20世纪量子力学的发展证明拉普拉斯对未来的预测是无法实现的，量子力学是德国物理学家普朗克在1900年首次提出的假设，并且物理学家们开始发现其他的量子行为，这些行为只能用离散的或量化的数值来解释，而不是用连续变量来解释。过了一段时间，人们才意识到这种量子行为对决定论的影响。1926年，另一位德国物理学家海森堡指出，你无法同时精确地测量一个粒子的位置和速度。你试图测量粒子的位置越精确，你就越不能准确地知道速度，反之亦然，这可以归结为海森堡提出的不确定原理，即在量子层面上，自然界和宇宙是完全随机的，宇宙中的事件仅仅是偶然发生的。
拉普拉斯关于科学决定论的观点，涉及到知道宇宙中粒子在某一时刻的位置和速度，所以它被海森堡的不确定性原理严重破坏了——如果我们不能准确地测量当前粒子的位置和速度，就无法能预测未来。
爱因斯坦对自然界的这种随机性很不高兴，他的观点可以用他那句名言“上帝不掷骰子”来概括。在爱因斯坦看来，每一个事件和每一个粒子的物理性质都可以，而且必须用高精度来测量，爱因斯坦无法接受自然界和宇宙的这种随机性和不确定性，他觉得这种不确定性只是暂时的，但存在着一种潜在的现实，在这种现实中，粒子将具有明确的位置和速度，并将遵循确定的物理定律，即拉普拉斯精神的进化。爱因斯坦相信他所谓的宇宙宗教，也就是斯宾诺莎的上帝，自然和宇宙的各个方面都表现出秩序和理性，因此，宇宙中不存在混沌和随机性（上帝不玩骰子）。
爱因斯坦的观点现在被称为隐变量理论，隐变量理论似乎是将不确定性原理引入物理学的最明显的方法，它构成了许多科学家和几乎所有科学哲学家心目中宇宙图景的基础，隐变量理论认为量子力学的背后应该隐藏了一个尚未发现的理论，可以完整解释物理系统所有可观测变量的行为，而将任何不确定性或随机性排除。但隐变量理论已经被证明是错误的，英国物理学家约翰.贝尔（John Bell）设计了一种实验测试，可以验证隐藏变量理论。但是实验结果与隐藏变量不一致，因此，似乎连也斯宾诺莎的上帝被不确定原理所束缚，无法同时知道粒子的位置和速度，所以上帝确实在和宇宙玩骰子。
联系客服
