程序員的十層樓2

 3、海森堡 (1901~1976) 

海森堡這個名字相信沒有幾個人不知道的,大部分人在學習物理時都學過他的“測不準
關係”,也就是因爲這個“測不準關係”,海森堡爬到了第十層樓。 
如果你看過《時間簡史》和《霍金講演錄-黑洞、嬰兒宇宙及其他》,你也許已經瞭解
測不準關係的威力,所以這裏不想做過多的討論,只談一些和本土產生的哲學思想相關的東
西。 
首先看看爭論了幾千年,並且現在仍然有人在爭論不休的“宿命論”問題。霍金認爲,只
要這個宇宙有一個初始狀態,粒子的運動是按照一定物理定律進行的(比如相對論、量子力
學屬於這些物理定律的一部分),那麼所有的粒子運動軌跡將是確定的,然後只要你承認唯
物論,即精神是由物質決定的,那麼宿命論就是“對”的。當然由於測不準關係的存在,對人
而言,又是無法準確預測的,因此也可以將其看作是“不對”的。簡單的說,可以認爲宿命論
是“對”的是絕對的,宿命論是“不對”的是相對的。 
可能上面這段話你現在仍然難以理解,或許你又覺得你的命運並不是上天註定的,而是
可以通過自己的努力可以改變的。我要告訴你的是,你在想什麼也是事先已註定的,包括你
在預測本身也是事先註定的,因爲大腦思考問題最終是基本粒子運動的結果,而這些粒子的
運動必然要遵循物理定律進行,所以你會不會努力,想不想努力,包括你在想你該不該努力
這件事本身也是事先註定的。順便說一下,你現在正在看這篇文章,可能正在想這個宿命論
問題值得懷疑,或者覺得寫得不夠好,準備砸個板磚上來;或者你在想這篇問題寫得有點意
思,準備看完後轉給朋友看一看;又或者你看到這裏,覺得很累了,準備休息一下;…;這
些都是上天事先就註定的。從你自身的相對角度看,因爲你事先不知道後來會發生什麼,也
可以認爲不是事先註定的,可能這句話有些不好理解,不妨好好理解前面說過的公理化思想。 
如果你沒看過《霍金講演錄-黑洞、嬰兒宇宙及其他》,你可能會覺得很驚訝,宿命論
歷來不都被認爲是唯心論嗎,怎麼由唯物論推導出了宿命論呢?現實就是這樣和你開了一個
大的玩笑,不過這個玩笑也是事先註定的。如果你再仔細用公理化的方法思考一下唯物論和
唯心論的矛盾性,就像前面分析性善論和性惡論一樣,你會發現唯物論、唯心論不一定就是
衝突的,矛盾的雙方是可以統一的,只要你不要同時將唯物和唯心放進同一個系統中就行。 
當然也有聰明者仍然會懷疑宿命論問題的正確性,因爲這裏有一個前提條件,即宇宙要
有一個初始狀態。宇宙有沒有初始狀態,我們並不知道啊,雖然有大爆炸學說,但那也只是
假說而已,並沒有得到確證,有些人就認爲宇宙是一直都存在的。這樣看來似乎你又有合理
的理由在懷疑宿命論了,不過我仍然要告訴你,你現在在懷疑宿命論仍然是事先註定的,不
相信的話就來看看下面的分析。 
雖然宇宙的初始狀態值得懷疑,但是這個宇宙至少已經存在了一段時間,這點我想是毋
庸置疑的。我們可以在我們已知的宇宙存在的這段時間內,任意取一個時間點t0,那麼在這
個時間點t0上,所有的粒子都有一個運動狀態。在時間點t0之後的時間裏,由於粒子運動
是按照物理定律進行的,因此粒子運動軌跡由時間點t0的狀態決定。說白一點,如果取100
年前的一個時間點作爲t0,那麼現在的所有粒子運動狀態100年前就已經確定了,如果取
10000年前一個時間點作爲t0,那麼最近10000年內所有粒子運動的軌跡在10000年前就確
定了,當然,你可以取更早的時間,比如100億年前的時間點。 
總之,現在你會發現宇宙有沒有初始狀態並不會影響宿命論的正確性,所以這個世界的


一切都是註定的。只不過由於粒子間相互影響過於複雜,我們無法知道這些粒子的運動軌跡
而已。當然,如果將測不準關係用上的話,那麼就是這個運動軌跡對人來說是無法準確預測
的,所以不妨開個玩笑:“算命先生經常算得不準大概是測不準關係的緣故吧”。 
如果你再深入思考一下測不準關係,你會發現這是一個測量系統的問題。由於宿命論的
存在,這個世界本身實際上是確定的,是“準“的,之所以測不準乃是我們人類所具有的測量
能力依賴於基本粒子造成的。所以我在前面說宿命論是“不對”的是相對的,它是相對於我們
人類的測量能力而言的。根岑(Gentzen,曾任希爾伯特的助手)在一個更強的系統內證明
了ZF系統內的問題都是可判定的,從一個側面說明這個世界本身是確定的。(注:它和哥
德爾不完全性定理並不矛盾,由於數學上的複雜性,這裏就不詳細解釋了) 
不妨再想想我們老祖宗提出的“是莊周夢見了蝴蝶?還是蝴蝶夢見了莊周?”,“風動?
幡動?還是心動?”之類的問題,當然以前你都認爲這是純粹的唯心主義,甚至認爲是封建
糟粕,但是如果結合測不準關係的內涵,再結合前面所說的公理化分析方法進行分析,估計
你現在不敢輕易地下結論。 
也許到現在你仍然無法理解爲什麼把大哲們劃在了大科學家的上一層,你可能仍然覺得
萬有引力、相對論等成果是最偉大的。下面就來談談爲什麼大哲比大科學家高一層。

如果把人類在現有能力情況下,將來所能夠擁有的知識總集看成是一個集合A,人類現
在已有的知識總集看成是集合B,顯然,集合B只是集合A的一個子集,並且是很小的一
個子集。牛頓力學、相對論這些理論只能算作集合B裏的一個子集,相對於集合A,只能
算作是滄海一粟。 換句話說,在人類現有能力可做的事情集合中,牛頓力學和相對論等理
論給出了詳細的辦法讓你可以做其中的一些事情,當然剩下的更多的事情是牛頓力學和相對
論所無法解決的。 
哥德爾不完全性定理和測不準關係的意義在於,它指出集合A的範圍,即將人類現有
能力發揮到極限的情況下,那些事情是你能做到的,那些是你不能做到的。當然,它並沒有
給出具體的方法讓你去做你能做到的事情,它只是告訴我們我們人類現在發現的能力所能達
到的極限。或許將來發現人類有其他新的未發現的能力,那麼這個極限就被打破了。比如將
來能發現不依賴於基本粒子的其他測量方法,並且測量過程中不會改變其他粒子的狀態,那
麼測不準關係就被打破了。 
看到這裏,估計你已經發現了一些祕密,科學兜了一大圈,最終還是回到了哲學,也就
是我們所認爲的玄學上。同時你也會發現,我們老祖宗提出的所謂玄學,原來和現代科學是
相通的,並非象某些人想像的那樣全是糟粕。如果有人認爲西方現代暫時領先我們,進而就
認爲西方古代就已經超越我們,我們老祖宗就已經落後西方,他們的思想都是糟粕的話,那
麼我認爲他可能犯了崇洋媚外的毛病。我不得不化用一句周杰倫在春晚上的歌詞送給他:“你
不妨抓一副我們祖傳的中醫良方,治一治你那崇洋媚外的內傷”。順便告訴他一下,中醫用
的陰陽五行理論,它的前提假設就是宿命論。 
上面說的這幾位大哲的成果,可能對你的世界觀會有很大的影響,於是你可能會羨慕起
這些大哲們的成果來。如果你有大志的話,你會希望有朝一日你也能變成大哲,但是你發現
上面的大哲是研究數學和物理學的,而你是學計算機的程序員,那麼是不是沒有機會變成大
哲呢? 
如果你能將NP難題給徹底解決掉,意味着計算機內的計算的奧祕基本被揭開,或許你
可以進到這層樓來;或者你能發現另外一套計算機可以理解的數學公理系統,並且這個公理
系統是完備的,那麼計算機取代人類進行思維的一個必要條件就滿足了,計算機將具有真正
意義上的“邏輯思維和推理能力”,你可以輕鬆地進到這層樓來。如果你發現了新的方法可以
打破測不準關係,同樣你也可以輕鬆地進到這層樓來。 
如果你能徹底揭開人類抽象思維的奧妙,並讓計算機懂得了如何創建抽象,具備抽象思


維能力,那麼也就具備了“設計能力”,可以取代人類進行各種設計了,你也可以輕鬆地進到
這層樓來。順便說一下,如果你對軟件設計有真正深刻理解的話,就會明白這不是在寫科幻
小說。對此感興趣者,不妨好好地研究一下程序切片方面的技術,會讓你對軟件設計和測試
等方面的理解有質的提高,或許有一天你能打開這扇大門。 
當然,計算機要完全取代人還有其他必要條件,後面還會提及。 
值得一提的是,雖然第10層樓是本文中所寫的最高層,但是大哲們並沒有覺得他們到
了頂層,他們通常都還會努力尋找通往更高一層的樓梯。如果你也有成爲天下第一的想法,
那麼你或許會想要做什麼事情才能超越大哲們的成就,當然,這都得依賴於找到更高一層樓
的樓梯。 
個人認爲,再往上一層樓的樓梯是通往天堂的道路,也就是說第11層樓的名字叫“天
堂”,是“上帝”住的地方,而不是人住的地方。如果將來某天有人能爬到天堂的話,那麼他
已經不是人了,而是由人變成了“上帝”。 
你也許會懷疑這個世界到底有沒有“天堂”,“上帝”是否根本就不存在,我也很有同感。
因此有必要再寫上一段文字,討論一下“上帝”的問題。如果你想了解天堂的奧妙,有沒有辦
法讓你變成“上帝”,不妨看看繼續往下看看第11層樓的玄妙。注意我這裏用的是“玄妙”二
字,因爲上帝在大部分人眼裏估計都是“玄之又玄”的東西。

第11層 上帝 
看了上面的小標題,你可能會覺得奇怪,這篇文章不是講“程序員的十層樓”嗎?怎麼冒
出了第11層來了? 
其實這並不矛盾,程序員確實只有十層樓,因爲爬到第11層時,已經變成上帝,不再
是程序員了;所以超出10層樓本身並不重要,關鍵的問題是看你有沒有能力變成上帝。 
1、誰是上帝? 
菜鳥們認爲Linus Torvalds是程序員中的上帝,看完了前面各層樓的介紹,此時再看到
這句話,相信你要忍不住在心裏笑起來。當然,你會不會笑起來是事先註定的。Don Knuth
也不是上帝,他離上帝還有三層樓的距離。即使是大哲們,他們離天堂也還差一層樓,因此
這個世界上有史以來還沒有任何一個人變成過上帝。 
我們感興趣的是,將來會不會有人爬到比大哲們更高的樓層上,變成了上帝。 
要變成上帝,你得有上帝一樣的能力,上帝會造人,你會嗎? 
你也許會怯生生地問:“我可以和愛人生小孩,算不算造人?”,你可能還會理直氣壯地
說:“現在生物學上都可以克隆人了,早就有人掌握了造人的方法”。 
事實上克隆人需要有人的體細胞,必須要先有人纔會有體細胞。上帝造人時,這個世界
上並沒有人,是從無生命的物質“塵土”中創造出的人。因此,用最原始的方法生人和克隆人
都是從有生命信息的物質中生人,不能算作造人。 
這樣看來,你根本不會造人,不過我可以告訴你一個“玄方”,讓你有機會學會如何造人。 
如果你揭開了人類情感的奧祕,讓計算機也可以擁有和人類一樣的情感,那麼計算機將
可以理解人類的需求,具有了“情商”,將具有完整的和人一樣的能力。此時,人類進化到了
機器人,科幻小說將變成現實,也就是說你已經掌握了真正的造人能力,晉升爲“上帝”了。 
未來到底有沒有人能變成“上帝”,人能不能進化到機器人,這是宿命論中事先註定了的。
說到這裏,不妨再告訴你一個打破宿命論的方法,這個方法就是你要爬到比上帝還要高的樓
層。 
“還有比上帝還高的樓層?”,你可能會第1時間內冒出這個問題,其實我也有同樣的懷
疑。因此在寫第12層樓前,有必要弄清楚它到底存不存在,即你可不可以騎到上帝的頭上
的問題。 
2. 騎到上帝的頭上?


 爲了解決是否可以騎到上帝的頭上這個問題,不妨先假設存在比上帝高的樓層,也就是
存在打破宿命論的方法。 
宿命論的本質原因是因爲時間是單向運行,不可逆轉造成的。如果你找到一種可以使時
間逆轉的方法,那麼你就打破了宿命論,爬到了比上帝還高的樓層。 
看到這裏,你也許會擺脫剛纔陷於宿命論的困惑情緒,變得充滿希望般高興起來。不過,
如果你的邏輯思維能力足夠好,仔細思考一下,會發現存在一個邏輯上的悖論。 
在你找到時間逆轉的方法之前,顯然這個世界仍然是需要服從宿命論的,也就是說你能
不能找到打破宿命論的方法是事先註定的。假設你在某個時間點t0處找到了打破宿命論的
方法,你在打破宿命論後,想利用時間逆轉的方法回到某個時間點t2。下面來看看你到底能
不能回到時間點t2。 
取位於t0和t2之間的任意一個時間點t1,你在回到時間點t2之前,必須先經過時間點
t1,考慮你到達t1的那一時刻,由於t1比t0要早,這個時間點上你還沒有找到時間逆轉的
方法,所以到了時間t1點後,你無法再使用時間逆轉的能力回到時間點t2去,所以你永遠
也回不到時間點t2,由於時間點t2是任意取的,因此,你永遠也無法使時間逆轉,或者說
你根本就沒打破過宿命論,這與你在時間點t0打破了宿命論產生了矛盾。 
上面這段話看起來似乎有點像“人永遠邁不出一步”的詭辯一樣,你可能會想返回到時間
點t1時,仍然可以擁有時間逆轉能力啊。不過你又會發現一個新的問題,時間點t1本來是
沒有時間逆轉能力的,現在又認爲時間點t1又有時間逆轉能力,那時間點t1到底是有還是
沒有時間逆轉能力呢?或者說在時間點t0前,宿命論註定了時間點t1是沒有時間逆轉能力
的,現在你又認爲時間點t1具有時間逆轉能力,那麼這兩個時間點t1究竟是不是同一個時
間點?如果不是同一個時間點,說明你沒有回到過去;如果是同一個時間點的話,豈不是自
相矛盾嗎? 
爲了說得更形象一些,不妨假設你坐一艘超光速飛船,準備從時間點t0回到時間點t2
去,假設你回到t2後,隨着時間的流逝,又達到了時間點t0,如果這時你又再次坐超光速
飛船返回時間點t2,那麼一個值得思考的問題就出現了,“你在時間點t2能不能看到上次返
回時間點t2的飛船?” 
如果回答不能看到飛船,那麼上次返回的飛船那裏去了呢?顯然很難解釋通。如果回答
能看到飛船,那麼你可以到達時間點t2後,下次時間到達t0時,你又坐飛船返回t2,這次
你將可以看到上兩次的兩艘飛船。如果這樣一直循環下去,最後你會發現你可以在時間點t2
看到無窮多的飛船。用程序員的術語說,叫做“程序陷入了死循環”,最後系統必然會出現“Out 
of Memory”現象而崩潰。 
當然,你也可以認爲有其他的方法,不需要飛船,可以一次性從時間點t0直接跳躍到
時間點t2,並不需要經過時間點t1。下面不妨來分析一下這個方法是否可行。 
既然是直接跳躍到時間點t2,那麼你必然是在一個無窮小的時間裏出現在時間點t2的
某個空間裏,例如你要在時間點t2回到某個廣場上。首先說明一下爲什麼是無窮小的時間
裏出現的,因爲如果不是無窮小的時間裏出現的話,那麼必然可以取到一個時間點t1,會導
致前面所說的時間點t1上出現悖論。 
你在廣場上出現的時,廣場上的空氣必然要爲你讓開空間,而這是在無窮小的時間裏完
成的,那麼很容易推導出你周圍的空氣獲得的加速度和速度都是無窮大,因而它具有的動能
也是無窮大,無窮大的能量和無窮大的速度意味着什麼?一隻鳥都可以將飛機撞下來,如果
宇宙是有限大的話,它可以讓這個宇宙炸燬無窮次;即使宇宙是無限大,它也足以讓宇宙炸
毀一次。宇宙都毀滅了,又何來的時間?還能說你回到了時間點t2嗎? 
也許上面說的這些你仍然難以相信,不妨再說得更現實一些,假設你要回到100年前的
一個時間點,這100年中,天上有多少流星湮滅了?有多少新星生成了?宇宙膨脹了多少?


你有能力讓湮滅的流星復原、生成的新星重新返回未生成前的狀態,膨脹的宇宙收縮回去
嗎?如果這些東西的狀態沒有回覆到100年前,又怎麼能說明你回到的是100年前的時間點
呢? 
根據上面的推導和分析,個人認爲使時間逆轉的方法是不存在的,所以第12層樓是不
存在的,自然沒有人可以騎到“上帝”的頭上。 
宿命論將在有時間的時間裏永遠統治這個世界。

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