科学史上的恶魔

欧森

科学被誉为有史以来最理性、最系统、最注重发现的领域，但是其中也有很多虚构的生物，用来描述功能强大的计算机、人类演化的过程、驱动全球经济的市场力量等看不见的东西。

其实，科学家们一直在设计有关恶魔、妖怪和精灵的思想实验。

且慢！难道说，欧洲17世纪和18世纪的启蒙运动没有让人们放弃超自然现象？其实科学史上的恶魔不是科学家的妄想或简单虚构，而是帮助科学家传递知识的助产士。科学史上的恶魔概念应被视为成熟的哲学概念或工具，这些奇怪的野兽不是迷信和伪科学的产物，它们是有益的思想，对科学的发展起着重要作用。

笛卡尔的恶魔

17世纪的法国哲学家笛卡尔想到了一种令人不安的可能性：有某個能力极强且极其狡猾的恶魔，使用它全部的能力去欺骗他。甚至构造了一个在笛卡尔大脑看来完全真实的梦中世界——天空、大气、大地、颜色、形象、声音，在这个梦境之中，魔鬼还给笛卡尔伪造了一副完整的“身体”——手臂、眼睛、肉体等感官，没有一样不像是“真”的。

笛卡尔让我们思索，如果真有这样的恶魔，我们该如何确定现在的我，是否正在被这个恶魔欺骗呢？如果我们不可避免地被恶魔所欺骗，无法分辨出现实是恶魔创造的幻象还是真实的，那么，有没有什么事物是可以确定为真实存在的呢？

笛卡尔给出的答案是，即便一切都是虚假的，但当我一念所发之时，我便肯定是存在的。换言之，一个不存在的人是无法怀疑其自身的，当“我怀疑，我便思考了，我便存在了”简化之后，便是那句著名的对笛卡尔思想的总结——“我思故我在。”笛卡尔认为，一个有理性的人挫败了这个欺骗性的恶魔。、

拉普拉斯的恶魔

19世纪初期的科学建立在牛顿的物理学基础之上，科学家们以此为基础了解自然，从而可以精确地计算原子和行星的运动或蒸汽机的动力。法国数学家拉普拉斯据此得出一个结论：如果有个“智者”知道宇宙中每个原子确切的位置和动量，他就能够使用牛顿定律来展现宇宙事件的整个过程，过去以及未来。拉普拉斯这里所说的“智者”即后人所谓的“拉普拉斯妖”或“拉普拉斯的恶魔”。

拉普拉斯妖的科学假设于1814年提出，因此引发了一场辩论，这场辩论持续了180多年。随着科学的发展，这只拉普拉斯妖逐渐销声匿迹。

希尔勒的恶魔

美国哲学家约翰·希尔勒在1980年设计了一个思维试验：一位只说英语的人身处一个房间之中，这个房间除了门上有一个小窗口之外，全部都是封闭的。他随身带着一本写有中文翻译程序的书。房间里还有足够的稿纸、铅笔和橱柜。写着中文的纸片通过小窗口被送入房间中。房间中的人可以使用他的书来翻译这些文字并用中文回复。虽然房间里的人完全不会中文，通过这个过程，他可以让房间外的人以为他会说流利的中文。

希尔勒认为，类似地，计算机的中央处理器在翻译时不了解其操作的任何符号。因此强大的人工智能不会出现。

芝加哥大学的哲学教授郝格兰就此提出，如果有一个强大的纳米级的恶魔可以控制人脑中哪些神经元受到刺激而哪些不受刺激，从而使大脑的基本操作变得和计算机程序一样。如果这样的恶魔是可能的，那么人们可以想象人工智能几乎与人类的智慧没有区别。这个强大的纳米级恶魔被称为希尔勒的恶魔。

麦克斯韦妖

1867年，苏格兰物理学家麦克斯韦召唤出了一个更强大的恶魔——麦克斯韦假想：宇宙中有这么一个妖怪，他窥探到了每个分子的一举一动。假如有一个完全与外界隔绝的箱子，中间用一块完全隔热的板子隔开，出了一个小门，而麦克斯韦妖就站在小门前。他站在门前，盯住了每一个分子，如果是运动快的分子（势能高，即比较热），他就不让这个分子过去；如果是运动比较慢的分子（势能低，即比较冷），他就放它过去。久而久之，原本温度平衡的箱子，就出现了一半热一半冷的现象。通过恶魔的控制，最后所有的高能量粒子都会聚集在其中一个区域，就等于恶魔提高了其中一个区域的温度。多出的热量或压力就能供能给涡轮或推动活塞。这样就凭空造出了能量。恶魔在没有做功的情况下降低了系统内的熵！这是与热力学第二定律相悖的。

//摘自《世界博览》2021年第1期，本刊有删节/