咸立德
摘要:隨機性事件具有主觀性,客觀上是不存在隨機性現象的。若把隨機性事件的概率值當做條件,可以判定事件載體的性質。
關鍵詞:隨機事件;主觀性;事件載體
一、隨機事件的主觀性
根據隨機性事件是通過隨機性試驗來研究的,而且根據隨機性時間的定義,實驗具有三個前提條件:1 在相同條件下,試驗可以重復進行。2 每次試驗前,實驗的所有的可能結果是明確的。且不只一個。3 每次試驗出現什么結果,事前不能確定。
根據條件3,可以推理,第一次試驗結果可以預先不知道,但是,一旦實驗得到結果,這個結果可以當做實驗的一定條件下的結果。根據條件1中的“在相同條件下”,那么第二次試驗,如果能夠理論上能保證相同條件,那么第二次的試驗結果就必須和第一次試驗結果相同,因為相同條件下試驗載體所遵循的的物理規律是相同的,相同條件的得出狀態相同,結果沒有理由不相同。如圖1所示。
以拋硬幣為例,若給出拋硬幣的前提條件,1 硬幣被拋出的初狀態是明確的,2 硬幣被拋出后的旋轉速度是明確的。3 硬幣落地的臺面位置(或者硬幣從拋出到落地所用的時間)是明確的)。那么,完全可以根據硬幣所遵循的物理規律來預測落地的狀態。也就是說,如果理論上,所謂的相同條件的條件是明確的,那么第一次試驗的結果就是明確的。
即便是第一次的結果不考慮條件的明確性,第一次實試驗的結果雖然是不可預測的,但是只要得到了第一次的結果,只要能夠遵循或者保證相同條件的相同性,那么根據硬幣可以遵循的物理規律,第二次試驗的結果應該和第一次的結果相同,就沒有理由說不和第一次試驗結果相同。也就是說,隨機性試驗的三個條件在物理規律的前提下,第1個條件中的相同條件,和第3個條件中的每次的結果都不明確是相矛盾的。所以,所謂的隨機性現象的存在性是主觀的,客觀上是不存在的。
二、隨機事件的可逆性
(一)全對稱載體的試驗現象分析
如果把所謂的隨機性事件問題逆向考慮,把試驗的結果當做前提條件,完全可以判定事件載體的性質。比如,事先不知道硬幣這個載體的性質是全對稱載體(至少有兩個對稱軸的立體圖形,比如圓柱體,正立方體)的情況下,可以用隨機性試驗來判定。但是這個試驗必須理論上是隨意的,即每次試驗的條件不相同。通過對所有結果的性質來判定硬幣的性質。就是若硬幣這個事件載體在n次的結果中只有兩個結果a(正面)和b(反面),而且有a≈,b ≈時,就可以判定硬幣是由a和b相同的面構成的全對稱性載體。也就是說可以用類似隨機性試驗的反過程來判定事件載體的性質。這個事件的判定就具有因果關系的決定性性質,而不是隨機性的不確定性性質。
類似于硬幣的逆向判定,也是要具備相關前提條件的,1實驗必須是隨意的,2 必須多次實驗,而且結果中存在不同結果比較均等的情況下不再出現其他意外的結果。也就是說,事件的結果必須是有限的。即當事件復雜到人力無法確定的結果的數量時,理論上可能存在較大的誤差。可當作誤差超大現象來對待。
(二)非全對稱載體的試驗現象分析
一般情況中,隨機性事件的載體都是用完全對稱性物體來實驗,當用非全對稱性物體(最多只有一個對稱軸的立體圖形)來試驗時,就會出現相應的不同性質的結果。比如,硬幣和骰子等都是完全對稱的物體,硬幣是很小的圓柱體,而且硬幣的厚度不考慮,就是兩個不同的面的完全對稱,而骰子也是正立方體,即正六面體,所以在這樣的全對稱載體的實試驗中,很容易得到各個結果相同比例。但是當載體不具有全對稱時,比如圓錐體,即高度可以考慮,而且上下兩個圓面的大小是不同的,這就和硬幣只有兩個面的性質不同。若用這樣的載體做試驗,那么其結果不但出現兩個不同的面的比例不同,還會出現不是圓面的情況也就是說,考慮到硬幣的厚度的存在性,而且也不是圓柱形時,試驗的結果就會不同于前面描述的硬幣的結果,如圖2所示。
當硬幣非全對稱時,由于兩個圓面的大小不同,側面的影響會出現兩個面在試驗結果中的比例不同,若考慮硬幣的厚度,即厚度很厚,足以在著地時以側面照地,則這個事件的結果就會有三個,而且可根據三個結果的不同比例來判定硬幣的性質。
由此可以根據結果的不同,判定載體的大體性質,比如,如果n個結果中,如果再多的試驗次數都不能得到結果的比例的基本相同,說明載體不是正n面體的非全對稱性的載體。
三、隨機事件的物理性探討
(一) 視覺殘留導致的隨機性問題
數學范疇的隨機性的可逆性,是可以推廣到物理規律來運用的。比如,由《物態波形論》的理論可知,由于微粒子的運動速度很大,觀察系統無法直觀到微粒子本身的狀態,只能觀察到粒子的運動軌跡。或者只能觀察到粒子的某一時刻的可能狀態。所以,這些現象只能說由于視覺殘留的存在性,觀察系統的記憶頻率和微粒子的高速運動的頻率(圓周運動或者波動)也存在差距。比如粒子每秒轉動一圈,而觀察儀器只能在一秒鐘記憶兩次,那么觀察到的粒子就會以兩個位置的形式存在,只有當觀察儀器每秒記憶很多次的性質,儀器在很小的時間內就能記憶粒子的狀態,才能在相對粒子幾乎沒有位移的情況下觀察到粒子本身的狀態,或者儀器的觀察記憶頻率和粒子的運動周期相同或者成整數倍時,可以觀察到粒子本身的一個狀態(這個狀態的觀察結果不同于前者的本身的狀態)。也就是說,能夠觀察到粒子的一個獨立的狀態的條件是:一是觀察系統的記憶頻率很大,相當于兩次觀察的時間內粒子運動位移幾乎為零,二是觀察系統和粒子運動的周期成整數倍。
當人力能夠掌握粒子的全部信息,而且觀察系統在技術上是可以做到任意高的精度時,微粒子的本身的狀態是可以確定的。換句話說,之所以人類觀察到了微粒子的隨機性行為,是人力不能為之的結果,是主觀性的,非自然規律的客觀性,理論上微粒子的行為是可以遵循決定性物理規律的(微粒子的隨機性問題有待于細致論述)。
(二)隨機性事件在宏觀和微觀中的相同性
在第一節中論述的關于隨機試驗的主觀性,主要表現在兩個方面的物理性的不同,一是在無法保證相同條件的前提下,硬幣的著地結果中位置的不同,二是硬幣著地的性質不同,如圖3所示,
就是即便保證硬幣的相同性,拋擲的初始條件是不可能保證相同的,導致硬幣每次被拋的運動性質是不同的,包括拋物運動的軌跡的不同,硬幣的旋轉速度的不同,最后導致硬幣著地的位置、性質(反正面)不同。即表面看起來是隨機性事件。實則是人力無法保證相同條件的初始狀態導致的。
推及到微觀粒子的行為,除了上一節描述的視覺殘留導致的隨機性現外,仍然具有本節描述的微粒子的初狀態不能保證是相同的。由《論光速的可變性》的理論可知,微粒子具有質量不盡相等的性質,還具有波動性不盡相同的性質。所以在做一些微觀粒子的相關實驗的中,所謂的同一光源,即視為頻率相等的光粒子,只是主觀的定義為相等,而事實上是無法得到性質完全相等的光粒子的,比如,任何的單一色光光源,只能認為其不同頻率的頻率段非常小而已。并不是所有的光子的頻率是絕對相同的。另外加上微粒子被射出是的狀態并不可能保證相同。所以微粒子的隨機性試驗,也逃避不了無法保證微粒子的初始狀態的相同性。也就是說,不能保證初始狀態完全相同,也是微粒子的隨機性行為的主要原因之一。
比如,微粒子的雙縫實驗中,如果考慮到無法保證微粒子的相同性或者發射微粒子的初始狀態的相同性,也是會形成圖3所示的情況,就是微粒子到達兩個縫的附近時的位置是不同的。即通過哪條縫是不可確定的。
也就是說,微粒子的隨機性行為并不是自身的本性,有兩個原因,一是視覺殘留現象,二是無法保證微粒子的初始狀態的相同性導致的。所以,在微觀和宏觀中,隨機性事件的形成原因是相同的。
在承認隨機事件的形成條件的客觀存在性的基礎上,理論上隨機事件是主觀性的,不是自然規律中的客觀存在。如果保證載體的相同性(硬幣的相同性和微粒子的相同性),以及初始條件的相同性,那么結果必定是相同的。即便相同性不存在,那么事件也是具有條件的不同導致結果的不同的因果性。即客觀規律最終會終結為決定性的因果律。
四、小結
利用隨機性試驗來研究概率事件的理論具有主觀性,甚至邏輯上是不存在的。但是,可以借助于隨機試驗的可逆性來研究決定性的物理規律的研究。宏包括微觀領域中的隨機性事件,基本上都是無法保證相同條件下的初始狀態導致的。