撰文/李 淼

    本期特别策划《未来是否已被决定？》讨论了物理学上的一个重要概念，这个概念在哲学中也是很重要的。所谓决定论，就是世界今后的发展已经完全决定了，被过去任何一个时刻的状态决定了。用物理术语说，就是世界具备因果性，未来任何时刻的物理状态由过去任何时刻的状态决定了。在哲学上，这就是命运论，无论你怎么努力，一切都在冥冥之中注定了。
     对于普通人，我们最关心的是，有自由意志吗？如果有，那么决定论在人这个层次上就是错的，因为我自己的意志是自由的，非决定论的。在宗教上，更有造物主的自由意志。这些概念，不是封面文章所要讨论的。如果你去查英文维基，你会看到很多不同种类的决定论。有：1. 因果决定论，指任何事件都有前因，这些因果关系形成一条因果链。2. 逻辑决定论，任何关于未来的命题或为真或为伪。这和因果决定论加在一起形成强决定论。其实，我在标题所用的命运论与强决定论并不是一个概念，标题完全是为了吸引人。3. 必然论或宿命论，这比决定论还要强，说世界只有一种可能，无论是开始、结束，还是中间状态，都只有一种固定的演化史。4. 神学决定论，承认上帝决定一切。5.“差强人意”决定论，是说即使量子论抛弃了经典决定论，但在宏观上决定论还是正确的。
    另外，我觉得很重要但英文维基“决定论”词条没有提到的是目的论，即一切事件都由某个最终状态决定的，凡事被未来所决定。上述各种决定论中，只有第1条和第5条以及目的论与现代物理学有关。
在牛顿经典物理学中，决定论有一个简单的形式，由牛顿力学中的方程所决定。例如，对于一个粒子，它满足牛顿第二定律，如果我们知道了粒子所受到的作用力，那么，粒子的状态就由两个量所决定，位置和速度。如果我们知道了粒子在某个时刻的状态，我们就可以预言它在未来任何时刻的状态，也可以反推粒子在过去任何时刻的状态。为什么我们需要位置和速度呢？因为牛顿方程是一个二阶微分方程。我们可以假想牛顿方程被修改为三阶微分方程，那么粒子的状态就需要三个量决定：位置、速度和加速度。无论如何修改运动方程，只要这个运动方程是有限阶微分方程，那么粒子就服从因果决定论。
    多个粒子与单个粒子并无本质不同，只是需要决定状态的量变多了。量多了，使得预言成为难题。甚至，在有些问题中出现了所谓浑沌现象，但这并不破坏因果决定论。现在我们经常关注的天气预报以及地震预报，就可能涉及浑沌现象。另外，还有个计算复杂度的问题，我们即使有最强大的计算机，也不能预言整个宇宙的精确状态，因为宇宙包含了太多粒子，至少1080以上。
    牛顿力学在麦克斯韦手中发展到不但需要粒子，还需要场，但方程仍然是有限阶微分方程，决定论继续成立。到了爱因斯坦的广义相对论，经典决定论发展到高峰，那时，人们认为没有什么是不可预言的（原则上）。
    爱因斯坦本人参与建立的量子论打破了经典决定论。海森堡告诉我们，经典的位置和速度不能再被拿来刻画一个粒子的状态，因为我们根本无法同时测量这两个量，这样，粒子运动轨迹也不是一个正确的概念了。薛定谔方程则告诉我们，我们无法确定预言一个粒子在下一时刻的位置。只有波函数本身满足微分方程，但波函数本身又不是可观察物理量。
    量子论被迫放弃用位置和速度确定粒子的状态，而改用波函数确定粒子的状态，这就产生了让我们很尴尬的问题：波函数不可测，可测的是位置和速度，但位置和速度不可能同时测准，所以，我们无法预言粒子下一时刻的位置或速度。这就是非决定论。仅仅一个微观粒子，我们都无法预言了，更不用说多粒子系统了。
现代物理实验告诉我们，量子论是正确的，没有任何问题，尽管给我们提供了一个奇异的世界。我们还可以后退一步接受修正的决定论：如果在某个时刻我们知道了波函数，那么下一个时刻波函数也确定了。
我觉得，大自然还隐藏着别的什么，也许是令我们更加惊奇的东西。例如，我就有些相信，也许目的论会在某种程度上进入基本物理。这是研究量子引力和暗能量给我的启发，但在此刻，我可不敢断言。

    广西喀斯特地区生物多样性十分丰富，这里气候宜人，地貌奇特。最具代表性的特有物种——白头叶猴，是世界上极度濒危的灵长类之一，仅生活在广西壮族自治区境内。国家动物博物馆馆长、中科院动物研究所研究员黄乘明博士将带领大家，一同进入热带丛林，探寻悬崖峭壁上的小精灵——白头叶猴！参与者可以学习野外科学考察的技能，掌握观察研究灵长类动物行为的方法，了解生态学研究技术。在野外科考期间，团员还将在其他专家指导下，了解当地植被特征，观察和识别鸟类、两栖爬行类和昆虫等野生动物，带给你一个全新的科学体验。科考团员的优秀文章将在《科学世界》杂志上发表。

    主办单位：国家动物博物馆、《科学世界》杂志社

    时间：2011年7月17~23日

    费用：5500元/人（南宁出发）

地点：广西扶绥县白头叶猴自然保护区暨广西师范大学—中科院动物研究所联合野外生态站

报名时间：即日起至2011年7月6日

人数：15人出发，上限30人，以费用提交时间为准。

详细信息请访问科学世界杂志社（www.kxsj.com）或国家动物博物馆网站（www.nzmc.org），或来电咨询：010-64030315，010-64807976

    皂泡、荷叶上滚动的水珠，略高于杯口而不流出的水，这三者之间有什么相同的地方？有，这都是表面张力的作用。表面张力这个概念是在1629年提出的，它界定了所有液体和气体的表现。简单来说，表面张力会让几种不同态的物体在接触时，尽可能产生最小的接触面积。这也就意味着，液体的表面张力决定了它和气体或者固体交界处的样子：在空气中，一滴水会尽可能地缩成一个小球，而在光滑的固体表面上，它会散成一摊；而一小滴水银无论在空气中还是在固体表面上，它都倾向于成为一个球形。这是因为水银的表面张力比水大得多。不能用纯水吹出泡泡，就是因为水的表面张力太大。肥皂能让水的表面张力变小到纯水的1/3，并且帮助泡泡的薄膜保持稳定—随着薄膜的拉伸，肥皂的密度减小，使得肥皂水表面张力增大。在这个动态平衡的过程中，整个肥皂泡会趋向均匀，不容易破裂。实际上，肥皂水并不是吹泡泡最好的选择。肥皂里的杂质和自来水里的各种离子可能会形成微小的悬浮颗粒，让肥皂水膜变得不均匀而容易破掉。更好的选择是离子含量较少的蒸馏水、一些不含香料的中性洗涤剂，再加上一些甘油或者糖—它们可以增厚水膜，让泡泡不会因为过快地蒸发而破裂。尝试不同的配比可以获得更多的经验，有人用自己的保密配方，吹出了长达6米、高达1.5米的巨型泡泡呢。

    老年人经常成为骗子们下手的对象，在屡屡得手的背后，似乎有着一定的科学根据—美国心理学研究人员发现，在这个社会中，年长者要比年轻者拥有更高的情商。面对紧急状况和压力，他们更能够看到事情积极的一面。
    美国加州大学伯克利分校的心理学教授罗伯特·列文森（Robert Levenson）的研究显示，随着年龄的增长，人类在生命快要接近尾声的时候，会变得越来越体贴，处于这个时期的老年人，日常生活中的主要事情不再是工作、学习，渐渐地以“照顾他人”和“被他人照顾”为中心，于是进化使得老人们的神经系统会优先选择或者更注重与他人和谐相处，怜悯和同情弱者。
    在这项长期的研究中，研究人员观察了144名健康成人，在他们20岁、40岁和60岁的时候，观看中性的、悲情的和令人气愤的电影片段将作何反应，实验的前提是被试在各个年龄段都有着良好的情绪控制能力，完全健康。在观看电影的过程中，研究人员要求被试者要以客观的态度，不要带有任何个人感情，只关注情节的本身。研究结果发表在心理学期刊《心理学与衰老》（Psychology and Aging）中，结果显示，年龄越大的时期，越容易用积极的情绪对待消极的片段，这种情绪是在时光荏苒中，根据生活的经验和过去的教训所习得的应对问题的方法。相比之下，研究发现，被试者在青年和中年时期，看到消极或令人不快的片段时，会比较容易开小差，或者报以一种看热闹的心态来对待。这些行为都与由大脑负责记忆、计划和冲动等功能的部分有关，随着年龄的增长，这一部分的功能在慢慢减弱。
    伯克利分校另一项心理学研究结果发表在《社会认知与情感神经科学》（Social Cognitive and Affective Neuroscience）上，研究人员用类似的方法测试了对于敏感和悲伤这两类情绪的反应。被试是222名健康成人，在他们20岁、40岁和60岁的时候，观看情绪紧张的电影片段，在这个过程中，将电极连接到他们的皮肤上，记录他们观看电影时的心理反应。结果显示，在观看悲伤电影时，老年时期被试的反应相较于年轻时，更为剧烈。
    研究人员说，在生命的晚期，个体对事情的观点和目的和年轻时已经有很大差别，看待事物的角度也不相同。这个时期的个体更注重同周围人的关系，出于这个目的，他们会对悲伤的事情越来越敏感，因为在分享悲伤的事情时，人们之间的感情容易变得亲密。也有人会担心老年人的这种郁郁寡欢会造成他们心理上的不健康，但是与大众以往的想法不同的是，心理学分析显示，老年人这种对悲伤情绪的敏感并没有增大他们患抑郁症的风险，恰恰相反，这是心理健康的一种表现。
    也就是说，在晚年，丰富的情感可以被看做是一种很有意义、很有帮助的维护心理健康的方法。也许这也意味着，在我们不可避免地遭遇、面对人生中所经历的各种失意时，以积极的心态去关怀他人，会有益身心健康。

     在一项为期2年、针对新加坡3～8年级3034名学生的研究中发现，大约9%的电子游戏爱好者已经可以被定义为真正意义上的电子游戏成瘾。这些孩子身上表现出抑郁、焦虑、社交恐惧和成绩下降等现象，而这些都是电子游戏成瘾所导致的结果。研究结果发表在美国儿科科学院院刊《儿科》上。
     在此之前，对于电子游戏成瘾有很多疑问，比如是不是某些类型的青少年更容易成瘾，成瘾问题会持续多久，或者这种病态的游戏成瘾是独立的心理问题，还是仅仅是其他心理问题（比如抑郁）的一种表象。而通过这次研究得出结论，电子游戏成瘾是一种独立于其他心理问题的严重的行为问题，而不是抑郁等心理问题的表象。一旦青少年电子游戏成瘾，就更容易变得抑郁，增加了对社会的恐惧和焦虑，成绩愈加下降。当孩子们成瘾程度下降时，这些问题也会随之减轻。
     之前已经在《心理学》期刊发表过相关文章的研究人员Gentile说，此次研究通过对不同文化背景（欧洲、美国、亚洲）的青少年进行调查，发现可以被定义为真正的电子游戏成瘾的游戏玩家都在游戏玩家总数的7%～11%之间，如：新加坡电子游戏成瘾的青少年所占比例约为10%，美国为8.5%，中国为10.3%，澳大利亚8%，德国11.9%。只有真正意义上电子游戏成瘾的青少年才会有上面介绍的心理和行为问题。

    无论在东方还是西方，人们对各种“神秘信仰”的兴趣从来没有消失过，近现代以来变得愈来愈普遍。社会上流传着各种荒诞的说法，诸如心灵致动、思维传感、天外来客、UFO、史前文明、伊甸园的秘密、世纪之交等等。人们为何会对这些飘渺的话题感兴趣呢？

编译/任事平 李文彬

   《水晶头骨之谜》、《外星文明与宇宙》、《百慕大三角之谜》等貌似科学的著作畅销全球。这些原因不明、违背已知的科学规律的“超自然现象”，反而引起了公众的兴趣，搅动着世界。世界各地的人们几乎都愿意给神秘现象赋予超自然的解释，似乎只有这样才能安抚内心的不安和躁动。人们是那么急切地用看不见摸不着的“神秘信仰”来解释不明现象，几乎忘记了科学和理性。
     社会学认为,人需要信仰来获得群体优越感，通过依附于一个群体，给自己以力量。如果被信仰的对象失去了吸引力，人们就会去寻找别的替代品，以舒缓认知失调，满足对社会情感的需求和认知自然界的需求。通常来说，科学理性的解释都比较复杂，公众理解起来有一定难度；而“神秘信仰”中，“信则灵”的解释则很容易让人产生一目了然的感觉。让我们把镜头指向历史上的“神秘信仰”和科学教育，看看荒诞的“神秘信仰”是如何在人们的意识中占据一席之地的吧。

历史上的神秘信仰
我们必须认识到，“神秘信仰”的潮流并非突然出现。美国的一位哲学教授保罗·库尔兹关注此话题已经有几十年的时间了，他认为“神秘信仰的诱惑”几乎是与人类的历史相伴而生的。需要特别指出的是，本文所涉及的“神秘信仰”是活跃于社会边缘且不被主流认可的信仰，而不是大多数人所信仰的已获得普遍认可的主流宗教。
在西方，从11～17世纪的700年间都充斥着魔法、巫术、鬼神和异端宗教信仰。17世纪是现代科学的萌芽时期，也是巫师频现的时代。甚至有很多著名的科学家、哲学家都热衷于“神秘信仰”。伟大的科学家艾克萨·牛顿研究神秘信仰的时间远远多于研究物理学。他曾经尝试解释所罗门神庙的尺寸，并且期望对神秘经典的阅读能够引导他获得宇宙最隐秘的事物。弗朗西斯·培根相信用熏肉皮擦拭肿瘤，然后将其挂在朝南的窗户上就可治愈疾病。罗伯特·波意耳相信煮熟的蚯蚓、贴身穿的毛线袜和人尿都是药物，并且还建议采访英国的矿工，向他们询问关于地下魔鬼的事情。
18和19世纪，随着工业革命的兴起和启蒙运动的发展，“神秘信仰”变得不那么张扬，但并没有退居边缘地带，而是以新的表现形式表现出来。从18世纪到20世纪早期，各式各样的“神秘信仰”吸纳了若干理性思维、哲学和科学的原则，涌现出施维登堡派、催眠术、秘密社团和颅相学等不同门派。人们较为熟悉的有1848年的美国唯灵论、19世纪80年代中期的通神学和“精神研究”以及世纪之交的各种预言。
可以说，人类历史上一直存在着各种“神秘信仰”行为，目前大众对神秘信仰所产生的兴趣在本质上没有变化。历史上一直存在着各种形式并处于边缘的“神秘信仰”，信仰者从中寻求满足。但是在当今科技蓬勃发展，人类充分享受科技成果的时代，“神秘信仰”似乎开始从边缘走向主流，正吸引着更多的人，这种现象不得不引起我们的注意。
1985年，美国宝洁公司迫于压力，不得不把已有100年历史的月亮脸商标撤换，原因就是上千人投诉这个商标是撒旦的标志。在全球一体化和信息爆炸的时代里，公众和媒体热衷传播和炮制各种奇异事件和神秘体验，这不能不令人担忧。
我们很难把大众对“神秘信仰”的执着程度用简单的答卷调查清楚。但是统计数据得出的趋势却是显而易见的，那就是大众越来越迷惑，越来越多的人放弃或回避使用理性思考，去相信超自然的“神秘信仰”。这在一定程度上可以解释为什么占星术、巫术、魔法治病、占卜、古代预言等说法仍拥有大量信众。
我们再把视线投向传统的宗教信仰。实际上，现存的传统宗教为信众提供了一整套的宇宙论体系，解释了自然世界和人类的位置。并且，随着科学和技术的进步，主流宗教仪式的规模逐渐缩小，基本只在特定时间和地点进行，时间也很短。
主流宗教在缩小自己涉足空间的同时，却给了“神秘信仰”以生存发展的机会，那么，科学这把披荆斩棘的利剑是否可以遏制住其凶猛的发展势头呢？

科学和公众的隔阂
我们先来盘点一下科学的行为以及公众对科学的态度。科学本身是一门深奥的学问，当代公众对于科学的本质和研究过程并不十分了解。2010年11月25日发布的第8次中国公民科学素养调查结果显示，2010年具备基本科学素养的公民比例达到3.27%，虽然较前一年度有所提升，但是仍然维持在较低的水平。这就需要将科学理论普及和传播，这样才能让公众理解并运用这些知识。
目前“神秘信仰”的流行，在很大程度上要归因于科学普及工作的不足。首先，科学知识的教授被严格限制在固定的课堂或实验室内，详细的科学解释过程被当成固定的套路来死记硬背。科学并没有被当做一种有普遍指导意义的“认知工具”。其实，只要具备基本的科学知识便可拆穿许多“神秘信仰”所声称的事实，但是广大公众却缺乏必要的基本科学知识。此外，科学家过分强调了科学的基础性，并没有充分发挥科学成果的作用，给公众造成一种普遍的印象—以为科学只是少数人在实验室里摆弄的数字和器械。
如今，随着科学技术的发展，专业化程度越来越高，很多科学家往往是“只见树木，难见森林”，很少关心自己学科以外的事情。他们通常只在本学科内交流，发表的论文大多深奥晦涩，难以被他人理解。有人甚至批评说，科学与技术的思考和操作过程已经躲入黑幕，形成了新的自治格局，隔绝了大众的积极参与。
实际上，在18世纪科学蓬勃发展的时期，普通公众曾被视为对科研成果最具辨识力和推动力。如今，科技创新通常要经过数年甚至数十年才有可能应用于人们的生活，长期的隔离和漫长应用转化期，导致公众对于科学产生了不信任感。相当数量的公众认为，像原子弹这样的毁灭性武器就是科学发展的结果，它们带给人类的不是福祉而是灾难，最终使他们认为“科学导致了邪恶”，应当限制科学的发展，削弱科学的力量。
与此同时，还有一些科学家在涉足本专业之外的领域时，违反原则，滥用自己并不了解的知识和技能。这种行为极大地影响了公众对科学的信任感。
实际上，科学方法的基本原则自弗朗西斯·培根之后鲜有改动，并不深奥。科学方法的基础原则是简单、直白、易学的，受过教育的普通人不需要钻研某个科学项目也能理解科学的基本原理。只有这样，才能在实验室和公众之间架起沟通的桥梁。此外，科学教育应该从小开始，带孩子们参观科技馆、博物馆等科普场所，通过这样的方法积极弘扬科学精神。
总而言之，“神秘信仰”的吸引力源自根深蒂固的历史传统和科学教育的缺陷。我们期望科学技术的发展和普及能够促使人们回归理性，摒弃所谓的“超自然力量”。