上帝不会掷骰子这句话,我们听过无数次。说出这句话的爱因斯坦,到底在执着什么。他不是在发表玄奥的哲学宣言,只是用直白的语言,讲自己眼里宇宙该有的样子。没有什么真正的偶然可言,宇宙不是一个随性出牌的赌徒,每一个现象的背后,都有严丝合缝的因果链条。

这种信念不是凭空而来的。19世纪的经典物理学土壤,扎根着爱因斯坦的科学启蒙。那个时代的物理学,靠着因果律站稳了脚跟,无论是牛顿力学或是麦克斯韦电磁理论。只要掌握了一个系统某一时刻的全部状态,就能精确算出它的未来,也能追溯它的过去。
后来爱因斯坦自己提出的相对论,加固了这份信念。狭义相对论打破了绝对时间的老观念,在四维时空里搭建了更严密的因果结构。更具突破性的是广义相对论,把引力阐释为时空几何的弯曲,物质决定时空的形状,时空又反过来牵引物质运动。

这套理论的严整与和谐,让爱因斯坦更加确信,宇宙的运行一定遵循着某种深层的、不会出错的秩序。他曾在给玻恩的信里写过,量子力学虽然能算出很多结果,却没让我们更接近宇宙的核心秘密。在他心里,只是我们还没找到那些尚未被发现的隐变量,没能力还原它本该有的确定性,量子力学的概率性不是自然的本质。
很多人觉得爱因斯坦是在固执对抗量子力学,其实并非如此。他不否认量子力学能给出准确的计算结果,只是没法接受用概率解释宇宙的终极逻辑。这是我一直以来的看法。他对随机性的质疑,源于骨子里对科学本质的坚守。在他看来,背后都有没被我们发现的确定过程,物理学里所有看起来都是随机的现象。空气中飞舞的尘埃看着毫无章法,其实是被看不见的分子一次次碰撞推动。掷出去的骰子落下的点数看似偶然,只要我们能精确掌握投掷的力度、角度、空气阻力甚至桌面的平整度,理论上就能提前算出结果。

这种质疑不是停留在纸面上的空想。一场轰动学界的争论,曾在爱因斯坦和以玻尔为首的哥本哈根学派之间展开。哥本哈根学派认为,微观粒子的状态在被测量之前是不确定的,测量这个动作本身,会让波函数坍缩,随机给出一个确定结果。爱因斯坦完全不认同,他直言月亮即使没人看也照样存在,物理实在不该依赖于人的观察行为。
1927年的索尔维会议上,他拿出光盒思想实验,想证明量子力学存在逻辑漏洞。玻尔当时就找到了反驳的切入点,可是爱因斯坦没就此放弃。1935年,他和波多尔斯基、罗森一起发表了EPR论文,借着量子纠缠这个奇特的现象,指出量子力学还不够完备。两个相隔万里的纠缠粒子,能瞬间同步状态,在爱因斯坦眼里,这就是超越光速的远距作用,和相对论的基本框架根本冲突。

我想,自由选择的权利,是我们平时总说自己拥有的。早上选豆浆还是牛奶,下班选走路还是坐车,看似都是自己说了算。但细想起来,其实这些选择被很多因素影响着。昨天喝了豆浆今天想换口味,走路回家能顺路买水果,这些因素叠加起来,也像爱因斯坦说的因果链条,只是我们没能力把所有因素都算清楚。
爱因斯坦嘴里的上帝,和我们平时听说的宗教神明完全不同。他多次强调,自己说的上帝是斯宾诺莎的上帝,是通过自然界的和谐秩序显现自身的神性,不会插手人类的柴米油盐。这种泛神论思想,让他把宇宙的数学规律当成神圣的存在,也成了他评判科学理论的标准。

一个好的物理学理论,在他看来必须满足两个条件,一是决定论的,能精确预测所有物理量的变化。二是局域的,不允许超距作用这种奇怪的事情发生。量子力学刚好在这两点上都没达标,用概率描述自然,又靠着量子纠缠显现出非局域的关联,这在爱因斯坦眼里,就是理论还没走到尽头的证明。
他对自由意志的看法也很有意思,人类行为在理论上由先前状态决定,可我们没法掌握所有影响行为的复杂因素,所以自由意志成了有用的幻觉。我觉得这个说法很对,它没有否定人的主观能动性,反而在科学理性和日常经验之间,找到了一个巧妙的平衡点。正是这个平衡点,让我们在承认宇宙有规律的同时,也能坦然承担自己的道德责任。

爱因斯坦直到去世,都没能找到能替代量子力学的确定性理论,但他提出的问题,成了物理学发展的重要推力。1964年,约翰·贝尔提出了贝尔不等式,给爱因斯坦和玻尔的争论,提供了一个可以用实验验证的标准。从20世纪70年代开始,一次次实验结果都违反了贝尔不等式,似乎在告诉我们,量子力学的非局域性是真实存在的。可这并不意味着爱因斯坦的想法就此过时。
各种量子力学诠释,还在被当代物理学家研究,想弄明白波函数坍缩到底是怎么回事。多世界诠释认为每次测量都会分出不同的平行宇宙,每个可能的结果都在各自的宇宙里真实发生。量子势的概念被玻姆力学引入,把确定性重新拉回了量子世界。客观坍缩理论则想着修改薛定谔方程,让坍缩变成真正的物理过程。这些探索,其实都是在回应爱因斯坦当年的关切。