因果铁律被破坏 为自由意识的存在提供了物理条件

什么是因果律？因果律就是因果关系。常言道：“种瓜得瓜，种豆得豆。”按照经典物理学的理解，任何一种现象或事物的产生和发展，都必然有其原因。宇宙万物现在的状态，都是其历史状态延续的结果；一个物体现在的运动状态，都是其历史运动状态延续的结果。果由因生，无因不能生果，有果必有其因。因在前果在后，前因后果的时间顺序不能颠倒。

因果律也是佛教的理论基础。佛教理论认为，不明白因果，就不可能真正懂得佛法；一个人做一件事，说一句话，甚至起一个念头，都是在因；善有善报，恶有恶报。我们暂且不去讨论因果报应是否灵验的问题。

1943年，法国科幻小说作家赫内·巴赫札维勒（René Barjavel）在小说《不小心的旅游者》中提出一个假设：假如你回到过去，在自己父亲出生前把自己的祖母杀死，会出现怎样的情形？你回到过去杀了你年轻的祖母，祖母死了就没有父亲，没有父亲也不会有你，那么是谁杀了祖母呢？你的存在，就证明祖母没有因你而死，那你何以杀死祖母？这就是关于时间旅行的外祖母悖论。

这个假设的核心问题就是时间旅行是否可行。时间旅行牵涉到能量守恒问题，你回到过去，则在过去的那个时间点上，会平白无故地增加一些质量，而当下这个时间点上会莫名其妙地减少一些质量。时间旅行违背能量守恒定律，必然会导致因果悖论。

在经典力学中，只要精确掌握了一个系统最初的所有状态，就能预言系统未来所有时间的状态。1814年，法国数学家拉普拉斯提出了一个科学假设：如果某个智能生物，知道宇宙中每个原子确切的位置和动量，它就能够使用牛顿定律来展现宇宙事件的整个过程，包括过去和未来。这个智能生物，就是物理学史上著名的“拉普拉斯妖”。拉普拉斯坚信决定论，他说：“我们可以把宇宙现在的状态视为其过去的果以及未来的因。如果一个智者能知道某一刻所有自然运动的力和所有自然构成的物件的位置，假如他也能够对这些数据进行分析，那宇宙里最大的物体到最小的粒子的运动都会包含在一条简单公式中。对于这智者来说没有事物会是含糊的，而未来只会像过去般出现在他面前。”

量子力学诞生之后，拉普拉斯妖的决定论受到质疑。经典力学以为电子就像行星一样在原子核外围，围绕着原子核运动。但量子力学发现了全然不同的情形，电子没有规定的轨道，只有随机出没的区域。粒子物理学家John Polkinghorne 指出：电子的位置具有不确定性，一个氧气分子在与其他分子碰撞50次之后，仅考虑用牛顿力学来预测其位置，是不可能的事情。经典力学的过程是可逆的，而热力学理论发现现实的物理过程都是不可逆的。

微观粒子具有不确定性，单个粒子运动是随机的。一个事件的发生，在宏观上表现为确定，在微观上则表现为概率。哥本哈根诠释用波函数来描述微观量子世界的量子运动状态，用概率来描述亚原子粒子的运动状态。概率论是量子力学必不可少的工具。

微观粒子系统数量足够庞大之后，根据统计学原理，量子系统通过概率律，就过渡到了经典力学。微观世界的量子运动最终会在宏观世界里表现出来，比如电子的跃迁会发射光子，无数的电子跃迁发射的电磁波会引起物体发光发热，即量子力学的因果律在宏观世界表现出来了。量子力学和经典力学并非完全矛盾，只是适用的尺度不同。决定微观世界结果的是概率论。量子的集群运动符合经典物理定律。

在经典力学中，实验者独立于实验对象，观测事件对观测对象的影响微乎其微，可以忽略不计。不能用宏观经典力学的思想，去理解微观量子力学的现象。实验者自身无法独立于实验之外，是量子力学和经典力学的最大区别。

在量子叠加态中，一个系统可以同时处于两个在经典世界里不相容的态。在微观量子世界，两个事件的顺序处于叠加态，因果具有不可分离性。量子系统不仅在物理状态之间的界限不再分明，甚至连因果顺序都不再明确，可以处于某种程度上的叠加。

非观察状态下的量子系统，因和果处于叠加态；观察状态下的量子系统，因和果表现为概率。我们要习惯这样的表述方式，不要试图用经典力学的盖子，去配量子力学的茶杯。

因果律被破坏的根本原因，在于微观量子世界的时空的非定域性。时空的非定域性会导致现在事件不必然由历史事件决定，甚至会出现未来事件影响过去事件或现在事件。正是因果铁律在微观量子世界被破坏，才为自由意识的存在提供了物理条件。如果万物在微观世界和宏观世界都遵循绝对的因果铁律，谈论自由意识是一件很荒唐的事情。