我們能真正自由自在地生活嗎?還是說我們只是宇宙大爆炸的必然產物?

物理學中一個主要的基本問題是關于宇宙、或任何物理系統、或其中的子集中是否存在自由意志。

物理學建立在自然是機械的這個基礎上，這意味著自然像一個機器一樣工作。而機器只是一個系統，因此，根據定義，它是元素的集合，每個元素都具有特定的、可能不同的功能，所有這些元素一起工作以實現特定的目的，這對整個機器都是通用的。

例如，一個合奏團是由一群人組成的系統，每個人演奏不同的樂譜，并且都由一個指揮控制，這樣，作為一個整體，一個團體就可以正確地演奏出一個特定的旋律。在物理學中，我們通過構造一個盡可能真實地描述了這些系統的模型來研究自然界中發現的各種系統。

現在讓我們把整個宇宙當作為一個系統：據我們所知，物質粒子之間能被測量的最短長度為普朗克長度(1.6x10^-33厘米)，這表明，物質的狀態是離散的。

即使能量似乎沒有受到類似普朗克長度的限制，我們從量子力學中也知道，能量在物理物體之間也是以離散數量的方式傳遞的，即所謂的量子。因此，普朗克長度或能量量子都可以被認為是構成宇宙的“像素”。然而，這種描述似乎并不夠完整。

舉一個連續函數為例子，例如一條直線，y = a * x + b，a和b是固定參數，而x可以假設是任意值，我們知道任意，無窮小的密切值x，我們就能夠精確計算y的值。蘋果從樹上掉下來的軌跡可以用一條連續的近似于分形曲線的直線來模擬。

分形曲線是需要初始狀態的遞歸函數。分形曲線需要一個連續的世界來進化，特別是當我們知道初始條件必須是無理數的時候。所以，我們可以推斷，物理物體的行為似乎最終都是由人類通過這些“像素”網格以某種方式感知到的連續函數來決定的。不管怎樣，我們似乎總是需要把這些東西分割成獨立的部分，這是不言而喻的。

如果我們相信宇宙大爆炸理論的話(宇宙的不斷膨脹是一個非常強烈的跡象，表明這種理論肯定是正確的)，宇宙的初始狀態是一個單點(稱為一個奇點)，然后擴張到我們今天所認識和觀察到的這個宇宙，當然了這也包括了我們。

如果是這樣的話，那么大爆炸和我們之間就存在著一種因果關系。換句話說，自由意志是不被允許存在的，我們所有的行為僅僅只是第一次事件所帶來的結果。這種觀點被稱為“決定論”，或者“超級決定論”。

如果我們相信早期宇宙的狀態是由有理數量化的話，那就是相當于我們承認宇宙是是周期化的、非混沌的，并且在本質上是可預測的。但如果初始狀態是由無理數量化的話，那么我們就是在推斷宇宙是非周期的，混沌的，并且在自然界中只有局部是可預測的。

現在，我們知道宇宙是混沌的了。

從這種觀點來看，人們可能會忍不住插嘴說，如果自由意志是不存在的話，那我們為什么要懲罰罪犯?畢竟這又不是罪犯的錯。與此相反的一個論點是，懲罰就是對犯罪的自然反應，這樣全球均衡才能得以維持，因此懲罰就象不法行為一樣不可避免。

因為宇宙顯然是混沌的，我們只能在局部而不是全局上觀察時間可逆性。這也意味著自由意志對我們人類來說只是一種不可避免的幻覺，這是由于我們對宇宙的主觀認識，而不是宇宙最深處的本性。

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