MÖBIUS

莫比乌斯

硬币落定之前,概率并不存在

今天聊点抽象的东西。

先说一个有趣的现实例子,以前在航司进行安全培训时,提到了一个大部分人会本能采信的「赌徒思维」。2025 年,国际航空运输协会发布 2024 年全球商业航空安全报告。总体来看,航空业在安全领域再度发力,安全关键参数比五年平均水平有所改善,但不及 2023 年的出色表现。具体来看,总事故率为每百万架次发生 1.13 起事故(每 88 万架次发生 1 起事故)。

于是,这会出现一个有趣的「赌徒思维」,即最近发生了一起严重空难后,一些人会认为「每 88 万架次发生 1 起事故」的规则会被重新刷新,即意味着要等到下一次 88 万架次时,才有可能发生事故。

当然,如果我们站在局外看这件事确实很「蠢」,但这个概率的具象化或许是当下应对焦虑最好的计算公式,否则很难清晰地理解「每百万架次发生 1.13 起事故」的概率。

不过,这里面也涉及到非常多的人为因素,比如当发生事故或是事故征候以后,航空领域会加强对于人员和安全的相关管理,从而提高了一段时间内的安全性。这样的行业行为也是可以透过概率进行计算的参数吗?显然不能——或者说,所谓的「每百万架次发生 1.13 起事故」也是需要完整地统计 2024 年整体的事故情况才能得出的概率,而非透过概率来预判接下来可能发生的空难。

简单来说,即抛出的硬币在落定之前,我们就算知道正反两面的概率各是 50%,也无法预判落定那一刻的结果,抛十次和抛十万次,也不过是在无限接近那个理论上的 50% 概率。


概率是结果还是原因?

既然聊抽象的东西,那就先聊一聊抽象概念背后的哲学派别。

概率显然是一个「理论值」,但硬币在落定之前很难确定结果。那如果是十枚硬币一起投掷呢?需要十枚硬币同时朝上的几率是 0.0977%,但不代表它不会发生,这个时候赌徒思维会继续优化这个概率模型,如果前几轮出现了 7 枚硬币同时朝上、8 枚、甚至是 9 枚,就会有人开始认为「10 枚硬币同时朝上总该出现了吧」。

反之,因为十枚硬币同时朝上的几率太低,在正态曲线分布中是最极端的两个点,人们会自动将这样的几率视为「几乎不可能」,因此自动调低期望值——比如赌一把 10 万枚硬币会不会同时朝上,没人会傻到把期望值投入这个几乎不可能发生的结果区域(甚至是点)。

于是,在提到哲学派别之前,我们加入了一个新的概念——「心理预期」。

如果说概率是「客观」的,那么预期是「主观」的判断,那么哲学界提出了一个新的角度——会不会概率本身并不是「客观」存在?而是人类在无知状态下的一种「认知模型」。这便是频率派和贝叶斯派的本质区别:

  • 频率派:认为概率是长期频率的客观表现。就是我刚才提到的「无限接近」的那个理论上的 50% 概率;
  • 贝叶斯派:认为身处概率事件中的人,是无法彻底计算出自己所面临的情况的发生概率具体是多少的,概率是需要通过结果分析得出的具体数值。也就是说,在概率真正被计算出来之前,它是一个「认知模型」,比如 10 枚硬币同时朝上的几率相对于其他情形是最小的,但不代表这个结果不会发生;

先说这两种派别并没有对错之分,概率是果非因(即概率不决定结果),认知模型也可能出现我刚才提到的赌徒思维。但这两个派别还是没有具体显示「概率是不是客观存在」,就算是频率派认为的概率,也是需要通过实验结果,才能从函数曲线里找到那个无限接近的理想值。


叠加状态是客观事实,还是塌缩导致了客观事实?

如果「概率」是结果,那么在硬币落地的那一刻,我们如何判断其结果?

于是,物理学从量子力学的角度来解释了这件事情发生的「过程」。当硬币落定之前,这是一个「未定」状态,或者说是正面和反面的「叠加状态」;而当结果具体发生时,或者说有人的介入进行观察时,才会知道得到了怎样的结果,而这个过程被称之为「塌缩」,即「叠加状态」消失,「塌缩」成一个具体的事实,而非概率本身。概率则是人们在理解「叠加状态」时的一个辅助工具,但它不是确定结果的依据。

那这个时候就扯出了一个新的问题:「叠加状态」和「塌缩」到底是客观存在,还是主观理解?这便是哥本哈根诠释和多世界解释的分歧点所在:

  • 哥本哈根诠释
    • 认为「叠加状态」不是真实存在,而是一种预测性的数学描述(例如概率);
    • 只有当人们进行观测时,系统才会塌缩成一个确定的结果;
    • 那么「塌缩」才是一个我们看到的「现实」;
    • 例如「薛定谔的猫」;
  • 多世界解释
    • 认为「叠加状态」是真实存在的,只不过隶属于宇宙中的不同「世界」;
    • 观测本身并没有导致「塌缩」,而是观测者被分裂到了对应结果的「世界」;
    • 那么「叠加状态」是真实存在的,而结果是某种真实世界的映射;
    • 例如「如果门」:
      • 这是我自创的哲学词汇,是对于「多世界解释」的一种理解,即人们在面对每一次所谓的选择时,是进入某一个房门之后,才意识到还有另一扇门存在,而门内的世界是无法真实观测和体验的,这一结果导致被表象化成了人生路径上的「如果」,如果当初我没有选择结婚,会有怎样的结果,但这个结果本身是无法被观测的,只能供人猜想;多世界的「如果门」几乎是无法被提前预知的,只有结果发生后,才会意识到有另一扇、或多扇门存在;

好了,我们又从物理学回到了哲学路径:

  • 从哥本哈根诠释的视角:只有塌缩的结果是客观存在的;
  • 从多世界解释的视角:叠加和塌缩都是客观存在的;
  • 两者都不是客观存在,而是由因果关系构成的具体结果;

自由意志与宿命论

绕了一大圈,终于可以回到一开始扯出的那个分支「心理预期」。

无论是概率派还是贝叶斯派,哥本哈根诠释还是多世界解释,结果虽然是一个客观事实,但它事实上根本无法被预测,就算观测者导致了塌缩的发生,但也仅仅是「波函数塌缩」的触发器,而不是结果的选择器。简单来说,就是无论如何我们「心理预期」硬币的结果如何,哪怕是已经连续 1000 轮正面朝上,我们也无法用这样的概率依据来确定下一轮一定是反面朝上。

哪怕是选择,也是因为选择之后才意识到存在另一扇「如果门」,而在选择的当下人们的「心理预期」到底有没有起到真正的作用——这是我一直想要在博客、乃至小说里面探讨的本质问题——自由意志到底存不存在?

绕了一圈终于把这个命题提出来了——显然,自由意志无法选择塌缩的结果,即在硬币落地前就已经得知它的正反面。如果把硬币追加到 10 枚、甚至 10 万枚,我们虽然可以通过概率学来确定情况的可能性,但不可否认的是 10 万枚硬币同时朝上的结果也必然存在。

其次,自由意志会不会是在选择「观察」这个行为本身?比如如果我不去看硬币的正反面,塌缩就不会发生,但同时我也永远不知道硬币的结果到底是什么。

同时,人们之所以会提出「如果」的猜想,也是因为实际结果已经发生,我们才意识到自己当初还有另一扇「如果门」存在。但这个时候自由意志无法做出对多世界的选择,也无法预测另一个世界的具体情况,而这个时候自由意志更像是仅仅在做猜想的工作。

那么,结果是否是既定的,或者说在自由意志去「观测」当下,那个塌缩的结果其实就是既定的——即「宿命论」,那么自由意志到底占比多少,这就是值得玩味的地方了。


好了,这就新开了一个话题了,也是这个博客最大的话题了——自由意志和宿命论。

下一次从宿命论的角度来聊聊「自由意志到底有多弱」。

14 条回复

  1. 被量化的意义 – 莫比乌斯 头像

    […] 另外,所有的数值都是可以被证伪的(我虽然更偏向于贝叶斯派而不是频率派),被证伪的意义一方面是指数值本身会被证伪,另一方面是这个数值引发的模型会变为「恐惧模型」,就拿开咖啡厅举例,30 元一杯的利润,每天 8 个客人,这些虽然是具体的量化路径,但如果这个基本的数值都很难被满足,更别说算上所有的成本,一旦这个数值是具体的,没有模糊地带的量化过程,那么它可能会直击当事人的内心——我真的能开起这个咖啡厅吗?至少生意不是梦想,而是一列列具体的加减乘除所算出来的结果。 […]

  2. 爱、死亡、宿命论 – 莫比乌斯 头像

    […] 《硬币落定之前,概率并不存在》 […]

  3. 忌日四周年 – 莫比乌斯 头像

    […] 我也认真思考过这个问题,正因为它需要时间作为一个重要维度拉长答案的横向对比,才有了不会停下思考和寻找答案继续写作的意义。就好像是从 2021 年 7 月 10 日开始每一年的这一天,日程都会提醒我一样——再回头看过去的一年,原来我又留下了这么多东西,它们在单向的时间里证明着我存在,也映射着未来某一个节点的另一个自己,甚至是折射进了在不同世界门之后的自己。 […]

  4. 自由意志是决定目的地,还是决定什么时候下车? – 莫比乌斯 头像

    […] ——《硬币落定之前,概率并不存在》 […]

  5.  头像
    匿名

    我觉得概率是客观的,结果也是客观的,但是要不要看结果和要不要赌这一把是主观的。

    所谓的闭眼花寂,睁眼花开。

    1. ONO 头像

      理解非常到位!

  6. for2ver 头像

    你说概率是果非因,这里概率和因果真的能搭嘎么,因果我简单描述应该是指在时间与结构上具有方向性与决定性的事件关系,概率是一种度量不确定性的数学概念,数学是一种形式化的逻辑系统用于描述抽象结构与关系,这是和化学物理不同的,数学不参与真实世界。

    你例子中的很多概念我没听过,学习了。我做过很接地气的事情,模拟百万次骰子或硬币游戏来模拟BC,只要概率没算错庄无所谓个体的输赢都是赢,人性就是需要百家乐的路图给你分析,尽可能多的东西给你分析,甚至再给你一个自动倍投工具。

    实话,我没get到这和宿命论的交集,我一直也相对抵触所谓的宿命,期待你继续的文章

    1. ONO 头像

      如果从哲学来讲,概率最终得出的那个数值,是无数次实验结果得出的「果」,但也确实是他无法参与真是世界的原因。但是赌徒思维很容易将这个「果」倒退为因,比如连续出现了 10 次硬币正面朝上了,那么很多人会觉得下一轮按照「概率」也总该是反面朝上了吧。这个时候,赌徒思维将概率作为了因果倒置的东西。

      类似百家乐的路图,我也质疑过彩票站墙壁上贴着的每一期数字的路图,我就很好奇,这个路图到底能作为什么依据,难道用来预测下一个数字出现的可能性,但是每个球出现的概率不都一样吗?当然,现在的中国彩票是不是概率学的结果再说啦。

      宿命论的部分我举个例子,我们生活中有很多「如果」讨论,但是这些讨论都于事无补,因为事已至此,那么现在有一个可能性,就是这些「如果」其实是可以通过宿命论的方式提前确定的,也就意味着就算告诉当事人面前有两扇门,最后当事人无论选择哪一个,走进去的结果都是一样的。这个就是下一次详聊的了。

  7. Shuai 头像

    有料,愛了。

  8.  头像
    匿名

    好难得看到在提贝叶斯理论、叠加态、波函数坍缩时没有在大篇幅跩专业名词的文章,用硬币来举例很有趣,很赞。

    1. ONO 头像

      正是因为没有引用各种专业名词,可能有人会来揪着我把「坍塌」说成了「塌缩」的瑕疵认为我的讨论毫无价值,因为我是故意用的这个词。

  9. S 头像
    S

    操,看完觉得像做了场爱

    1. ONO 头像

      说明你很适合进行前脑高潮的训练,比如解数学题、看哲学、和别人讨论逻辑或是抽象的东西。

for2ver 发表评论 取消回复

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