与未知共生
以前曾经看到过一个关于游戏的问题,讨论随机能否增加游戏深度。起因是巫师的制作人提到了『随机不能增加游戏深度』。当然,因为巫师三是在单机游戏圈犹如邪教般的存在,所以,大多数玩家显然是附和这种说法的。很多讨论、尤其是最被赞同的讨论,都围绕一种看法,就是认为随机性仅仅增加了玩家和游戏元素之间的距离,而没有增加游戏元素本身,所以并不增加游戏深度。彼时,我唱了一些没什么人在乎的反调。我的核心论调是,游戏是有确定规则的博弈,其深度不只体现在规则的复杂性,也体现在基于规则的博弈上。显然,人们面对确定因果的决策,和面对某概率分布的决策将完全不同。在面对一个概率分布进行决策的时候,人们不是简单根据期望进行决策的,即使聪明的人能轻松算出期望。而这种决策能力和决策方式,一方面反映了不同人的心理承受能力,一方面也显示了不同人深层次的性格差异。比如,在一场 MOBA 比赛中,一个输出位是暴击型,可以两个暴击秒杀对方输出位,而对方是攻速型,具有稳定的输出。即使两者在相同时间内的输出期望完全一样,这也会导致不同的决策,暴击型角色更可能选择激进的对拼以求秒杀对方。而即使对于同样的暴击型角色,不同玩家的决策也未必相同。因为如果不能出暴击,往往意味着自己亏血[期望相同情况下,不暴击则输出低于攻速型],故而不如大家和平一起打前排。可以发现期望完全相同的输出位,因为一个带有机率分布的『暴击』特性的出现,造成了大量玩家决策上的不同,而并非有一个工具理性人一定会选择的『最优决策』。游戏当然只是生活中的一件小事,人们无论怎么决策都无所谓,而游戏往往反映着真实的抉择和博弈,这可能正是最早人们设计游戏的原因。
其实人们如果观察我们的生活,会发现生活中我们确实普遍是针对某个概率分布决策的,比如最日常的『降水概率』就要求我们自己选择是否带伞。又或者高考『先报志愿』和『后报志愿』正是基于概率分布和相对而言的定值进行决策的好案例。前者往往会敦促人报考次一等学校的好专业,而后者往往使人选择更好的学校。当然具体的决策又因人而异。总之,当人们面临概率去为自己决策的时候,表现绝对和有确定结果的选项非常不同。而且越是方差较大的概率分布,人和人的选择越可能体现着不同性格、不同心理承受能力。比如有的人会赌小概率的最佳状态,有人会保守地选择大概率事件,而有的人会朴素地根据期望值进行决策[如果有期望值的话]。在这些决策中很难说有一种最终决策,而只有最符合个人的决策。事实上,就连『适合』的定义都是因人而异的。比如对我来说,最适合我的决策,往往就是不会导致我后悔的决策。当然,绝大多数人都有一种共同的心理,即对未知的恐惧。换句话说,当我们做了某个决策,其结果是确定的,或者关于某个问题的认识,其结论是确定的,那么人们普遍会觉得安心。但是,与之相反,如果人们对某个问题的认识就是一个概率分布、或者要具体问题具体分析,人们根据这个概率分布、或者具体问题进行决策后,决策结果将是另一个概率分布,这个过程会造成相当程度的紧张情绪,乃至恐慌。为了回避这种恐慌,人们会选择一些不可证伪的认识,这样人们对一个问题的认识就不是一个概率分布了、也不需要因具体场景而做特殊讨论了,而是有了确定的因果。那么这个认识会不会是错误的呢。这个问题不重要,因为该认识不可证伪,其目标仅仅是消除人们对概率分布和未知场景的恐惧感。其后,在行为决策这一步,很多人又会选择相信他人预言的『权威结论』去消灭第二个概率分布。而这些结论,往往是个人的『立场』所生成的,即相信哪个组织发布的结论。这些组织可能具有政治上的特殊地位,可能拥有道德上的特殊地位,可能具有科学上的特殊地位,也可能拥有任何其它形式的特殊地位。这样,人们就得到了一个有确定认识为根据,而有确定结论为指导的最优决策,就可以认为自己确实比别人的选择更高明、更理性、更出色。当然,如果有了不可证伪的认识,和明确结论的选择,没有提供预期的结论,首先这不能证伪那些『不能证伪』的认识,其次选择可以被『对立立场』所干扰。所以我的决策出现了偏差,主要是『刁民害我』,而绝不是自己的认识方法和决策能力出现了问题。最后的这个补丁,让整个认识和行为过程进入了一种自我封闭。其中的人可以无限循环,总认定自己始终做出了最优决策。事实上,一个人对未知有越大的恐惧,越有可能变成上面描述的人。因为所有人都免不了认识世界、在世界中行动,如果要在这两个过程中消灭一切未知带来的不确定性,那么势必走上这么一条自我扭曲的道路。
人们如何学会和未知并存呢,如何消灭未知带来的恐惧呢。在千百年来的人类文明中,理性、尤其是现代科学绝对算得上一途。首先,科学[本文中所述之科学]处理『可证伪』的陈述。这样人们可以防止自己落入直接相信『不可证伪』的认识中去,继而形成和事实无法互动的坚定立场,让思考问题的过程完全变成『我站谁』。其次,科学不以消灭未知为目标。实际上科学每一次进步,可能消灭了过去的一部分未知,但与之相伴的则是前所未有的更大未知。这就将科学和很多其它认知方式彻底隔离开来。比如人们能意识到,人类行为可能对地球的气候、生态环境造成一些难以预期的影响,就属于典型的『制造新未知』。在石器时代,人类就灭绝了很多动物,人们不可能意识到这对地球有什么影响。在农业时代,人类就消灭了巨大数量的森林,彻底颠覆了以欧亚大陆为典型代表的、庞大地域的生态环境,而人们根本没有能力去担心这会造成什么问题。所以科学,不是通过一系列研究行为去消灭未知的。事实上,从科学诞生的第一天起,每一步科研都将一个更加未知、更加不可思议的大自然展现给渺小而无知的人类。很遗憾,在绝大多数初等教育中的科学教育、以及科普宣传中,这种面向未知的科学往往被忽视了。人们被反复训练的,是一种对已知的不断拓展。并且以为这种拓展已知、消灭未知的过程,就是科学的全部。记得我初一的时候,物理老师讲到速度 $v_1$ 之人,看到速度 $v_2$ 之人的速度,不一定等于 $v_2 - v_1$,这个结论在 $v_1$ 很大的时候不成立。这句话可能对于考试没什么用,绝大多数人到初中毕业、甚至高中毕业、甚至一辈子,也不知道那个不成立的情况。但是我小时候就绞尽脑汁想不出来它怎么能不是 $v_2 - v_1$,立志一定要搞清楚这件事。当然后来初二的时候,确实搞清楚了这件事。然后就有了更复杂的情况,如果 $v_1$ 那个人有加速度呢。记得我初三的时候去西单图书大厦翻了一本相关的教材,想找到答案。不幸的是,我拿起的第一本书是那本梁 XX 写的教材,起头先讲了一下什么是拓扑空间和流形。故而我搞清楚这个问题的时间,被推迟了两年之久。我没有从事过初等教育,我不知道对于小孩子来说哪种教育是更好、更有帮助的。但在给本科生、硕士生讲授的课程中,我一定会把一个知识所带来的新的未知领域提到那么一点点。一方面是,科学在我眼中就是这样的过程,人们要一点点适应这样的过程,才算被普及了科学。另一方面,『好奇心』永远是学习最好的动力,至少自从我开始学习我自己关心的问题开始,这一点从未改变。无论初中,还是高中,抑或今日,面对大自然的永远是那个无知的孩子。正是因为,科学的训练使人适应未知,所以它同时培养了人们『和未知共存』的能力。这种『不以消灭未知为目标』地『扩大已知』的认识过程,是非常需要亲自认真体会的。在很多场合,人们都崇拜『全知全能』『大彻大悟』,但科学永不该在这些方面被崇拜。科学不全知、不全能、不究竟、不圆满,它使人使用理性面对未知,并与未知永远并存下去。
正是因为存在上述对科学理解的错位,以及在科学的教学和普及中的工作失误,导致科学被广泛地用作一种『权威结论』。实际上人们可以关注一下科学给出的结果到底是什么。比如 2012 年,人们宣称发现了 Higgs 玻色子,媒体管它叫上帝粒子。它的影响力之大,旋即通过一个诺贝尔奖向公众证实。但是对于一个粒子物理学家来说,这个结论,其实是『科学工作者,在 Higgs Model 预期可能出现反常的地方,以 $5.9\sigma$ 的置信概率排除了没有 Higgs 玻色子的原始模型,并确认了 Higgs 玻色子带来的新预言不会被目前所有实验排除。』其中 $5.9\sigma$ 对应的概率是 99.9999999983%。首先,这还是一个概率,不是确认意义上的 100%。如果上网搜索 Higgs + 5 sigma,会看到大量关于这个概率的解释,其实就是为了努力说明这次所谓的『发现』,不是常规意义上的『发现』。其次,如果有另一个模型也可以在同样的条件下通过检测呢,谁也无法否认这种事情的发生。实际上,在研究量子引力的过程中,人们已经意识到了当前『场论』的不足。如果有一个全新的理论被建立起来,那么给出一个用不同的数学对象[不再是量子场]书写的模型,并给出同样的实验预言,不但绝对有可能,而且正是一部分物理学家在为之工作的一个遥远目标。在广义相对论中,我们使用的是『经典张量场』。而牛顿力学中,我们使用的是质点。在牛顿极限下,他们给出相同的预言。可见很多物理实验一方面和这个实验一样是基于概率模型的,另一方面人们偏好一个模型的同时,并不否认其它模型存在的可能性。科学地说,我们只是找到了一个有明确缺陷[没有冷暗物质、没有中微子质量等等],却在某个能标下表现得极好的模型[Standard Model]。或许有人觉得 99.9999999983% 已经可以当作 1 来看待了。那么 $2\sigma$ (~95%) 呢,$1\sigma$ (~68%) 呢。要知道,尽管物理学只处理所有问题中最简单的、最微不足道的、最没用的、最为某些科学工作者所看不起的问题,但几乎没有复杂问题的研究工作在 $5\sigma$ (~99.99994%) 这个置信概率下进行,能达到 $3\sigma$ (~99.7%) 的都少之又少。如果人们面对一个置信概率是 68%, 95% 的结论应该如何去看待它呢。就我个人而言,我的态度相信从前文已经表达的很明确了,即每个人对于这样结论的理解和决策都可以不同。即使我们考察非概率模型的实验验证,也存在类似问题。我们在地球上看到苹果落向地面,在另一个星球上看到的可能是苹果失重。只有当我们可以严格控制实验条件的时候,同时应用、对于该场景最最严格、最最普适的科学规律,才有可能近似 100% 确定地预言实验结果。无论是『严格控制实验条件』,还是『最严格、最普适』的规律,都不是科学能广泛提供的。如果人们能够完整地了解一个科学结论到底是怎样的,而不只是媒体宣传中所叙述的那样,那么就会发现,绝大多数科学结论,都不是在预期确切的因果,因而没法作为『权威结论』指导共许的决策。要知道能给出最严格结果、最精确解析表达式的物理学,只研究那些最简单、最无关、最琐碎、最没用的问题。而一个研究,越针对复杂对象、越贴近生活,往往越不严格、越不普适。『降水概率』毫无疑问是对人类日常生活有巨大帮助的出色科学成果,但应该认清这并非一个能对明天进行 100% 成功预期的科学工作。科学家只能把这个数字研究出来,媒体把这个数字播报出来,带不带伞是每个人自己的事,这才是完全符合科学的。正如本文所述,当人类面对不确定的结果的时候,会做出非常不同的决策。每个人可以为自己决策,掌握家庭经济的人可以为家庭决策,掌握政治权力的人可以为一个社群决策。无论这些决策好也罢、坏也罢,每个人根据科学结论做出的决策很大概率是截然不同的。如果人们期待科学能够带来一个确定的结果,一个共许的决策,那么从出发点上就误解了科学。
对科学的误解,不但存在于科学结论本身上,也存在于对科研共同体的认知中。一些科学工作者反复向科研共同体外的人宣传『科学共同体的认识』,这可能是最糟糕的科学宣传。这导致了很多人相信,存在一种『科研共同体的认识』,而实际上这不存在。绝大多数科普会告诉人们宇宙除了有物质,还有暗物质,除了有暗物质,还有暗能量。最近一些的科普会告诉人们,科学家有重大突破,暗能量可能不存在。这些话没有一句是跟科学研究的现状有关的。我亲自在多处听到过、被当面提问过「没有暗物质怎么办?」「你怎么证明存在暗物质?」,问我的人都是比我高明得多的物理工作者。我相信没有任何一个 PhD Candidate 及以上水平的相关领域物理工作者会回答「天体物理共同体认为有暗物质。」或「粒子物理共同体认为有暗物质。」这简直是可笑到要被人质疑专业能力的回答。那么为什么会有人宣称『物理学家共同体』认为有暗物质呢。因为他们在骗人。实际上,物理学家认为,冷暗物质模型是一个可以解释从微波背景辐射、到星系团、到星系形成及内部运动曲线、到宇宙早期演化等一些列物理问题的一个足够简单的模型。而且物理学家偏好尽量简单、尽量可测验的模型,不像另一些人一样,即使一个假设能在一定范围内给出很好的实验预期,只要这个假设看起来过于简单,就会被盲目抛弃。后一种态度不是科学的态度,却往往被一些人认定为更值得信赖。不过总而言之,并不需要什么复杂地解说,相信我也说明白了为什么物理学家偏好暗物质存在的宇宙模型,而不是『物理学家共同体认为存在暗物质』,也不是『我作为一个研究暗物质的人用生命担保一定存在暗物质』。为什么有一些科学家习惯宣传『科学共同体的认识』呢,因为市场有这个需求,很多人想听这个。就像媒体一样,说读者想听的话,比冒着枪林弹雨、喝茶训诫去搜集残酷的现实和详密的数据,要来得轻松得多,而且名利双收。所有学科的人都学会了这一招,『贩卖观点』的是良心知识分子,跑到一村一县收集数据做研究的只是『不敢发声的沉默帮凶』。为什么很多人想听『科学共同体的认识』呢。因为『科学共同体』的认识被这些人建构成了不可证伪的结论,可以用来大幅度消除未知带来的恐惧感。而且这个不可证伪之理论的来源,远远好于其它不可证伪之理论的来源。相信它的人可以肆意嘲笑别人相信的只是『阴谋论』。为什么『科学共同体的认识』不可证伪呢。因为即使它和现实发生了矛盾,也可以拿出『最新的科学共同体的认识』,之前错误的只是『过去科学共同体的认识』,反正科学难免犯错。但『科学共同体的认识』并不犯错,只要一直相信,就可以消灭未知带来的恐惧。即使一些人去质疑『科学可能犯错』,那种推崇『科学共同体的认识』之人,也可以觉得、至少目前没什么更好的可以去相信了、至少自己是最科学的那部分人。
以上写了很多没什么意义的话,不想继续下去了。因为明白它们的人,会继续明白下去。不明白的人,也很大概率不会因为它们而明白什么。因为有大量揣着明白装糊涂的人,要从糊涂的人那里获取利益。但是抛开这些崎岖的言说,我有一个简单的看法想传递出去,我们必须适应和未知共生的生活,必须意识到不同个体面对未知的决策会迥然不同,必须警惕自己急于消灭未知而产生的迷信,才能真正一起用理性来共同迎接一个未来。当然,从我个人来讲,我已经放弃了关于理性的这种预期,因为前面三个必须,不可能被实现。所以我只是草率地把上面的文字写下来,以麻醉一下自己的灵魂,来应付眼前正在发生的一切。