在討論這個問題之前,先看一下偉大法國數(shù)學(xué)家彭加萊著名的“三體問題”暴拄。
如果在一個類似太陽系的系統(tǒng)中只有兩顆行星漓滔,并且沒有其他因素影響它們的運行,你將能夠毫不費力地預(yù)測它們的運行乖篷。但在兩顆行星之間再加入第三個天體响驴,比如一顆小小的彗星。最初第三個天體不會導(dǎo)致行星運行偏離軌道撕蔼,對它沒有影響豁鲤;然后,隨著時間的推移鲸沮,它對另兩個天體的影響可能是爆炸性的琳骡。這個微小天體的位置將最終決定這兩個龐大行星的命運。
上面的“三體問題”告訴我們讼溺,在預(yù)測未來的過程中楣号,你建立的模型越精確,你的錯誤率也會急劇上升。而達到非常精確是不可能的竖席,因為你的預(yù)測會因為你需要對過去進行無窮精確的解釋而突然失效耘纱。
預(yù)測困難的急劇增加來自于對這個系統(tǒng)稍微增加的復(fù)雜性,也即增加一個看似微不足道的自變量毕荐,對因變量產(chǎn)生非常大的后果束析。不過,我們的世界比三體問題要復(fù)雜的多憎亚,它包含了無數(shù)的事物员寇,即無數(shù)個自變量。我們面對的是動態(tài)系統(tǒng)第美,也就是加入了“時間”這個重要的自變量蝶锋,于是更增預(yù)測的難度。
每增加一個考慮因素就相當(dāng)于增加一個自變量什往,下面這個預(yù)測彈子球在球桌上的運動軌跡的簡單實驗可以讓我們看到最后對結(jié)果造成什么影響扳缕。
這里以數(shù)學(xué)家邁克爾.貝里(Michael Berry)的計算為例。如果你知道關(guān)于彈子球的基本參數(shù)别威,就能夠計算桌面的阻力躯舔,能夠測量撞擊力量的大小,那么你也能很容易地預(yù)測第一次撞擊帶來的結(jié)果省古。第二次撞擊更為復(fù)雜一些粥庄,但也是可能預(yù)測的。這要求更高的精確性豺妓,你必須更為小心地確定球的初始狀態(tài)惜互。問題是,為了正確計算第九次撞擊的結(jié)果琳拭,你需要考慮某個站在桌子旁邊的人的引力(貝里的計算就謹慎地考慮了一個體重150磅的人的引力)训堆。為了計算第56次撞擊的結(jié)果,宇宙中的每一個基本粒子都必須考慮進來白嘁。一個離我們100億光年蔫慧,位于宇宙邊緣的電子必須被納入計算,因為它對計算結(jié)果又重要影響权薯。如果再加上另一項任務(wù)——預(yù)測這些變量在未來的狀況。預(yù)測一枚彈子球在球桌上的運動需要關(guān)于整個宇宙運行的知識睡扬,小到每一個原子盟蚣。依照現(xiàn)在的科學(xué)計算工具,人類能輕易預(yù)測像行星這樣的龐大物體的運動軌跡卖怜,但微觀世界是很難預(yù)料的屎开,而宇宙中微觀粒子的數(shù)量不計其數(shù)。
這里需強調(diào)的是马靠,彈子球?qū)嶒炇窃谝粋€客觀的簡單條件下進行的奄抽,并沒有考慮隨時可能出現(xiàn)的瘋狂的社會因素蔼两,沒有考慮相對論和量子力學(xué)的影響,也沒有考慮亞原子級別測量精確性的不足逞度。彈子球也沒有像人一樣的主觀思維能力额划。
在動態(tài)系統(tǒng)中,你不是只考慮一枚孤立的彈子球档泽,還要考慮各球之間的相互影響俊戳,面對這樣的復(fù)雜局面,人們預(yù)測未來的能力不是降低了馆匿,而是存在根本局限性抑胎。彭加萊指出,我們只能處理定性的事物渐北,能夠討論系統(tǒng)的某些特點阿逃,而無法定量計算。你能夠嚴謹?shù)厮伎荚咧耄珶o法使用數(shù)字恃锉。彭加萊甚至為此創(chuàng)造了一個領(lǐng)域——原位分析,現(xiàn)在屬于拓撲學(xué)焊虏。預(yù)測幣人們通常以為的復(fù)雜得多淡喜,而人們必須懂得數(shù)學(xué)才能理解這一點。
世界充滿了不確定性诵闭,各種因素的相互影響導(dǎo)致太多不可預(yù)測的后果炼团,有許多預(yù)測根本是不可信的。
以前談到有些事物是可以預(yù)測的疏尿,而且預(yù)測是有方法論的瘟芝。《關(guān)于“預(yù)見未來”的幾個重要概念》褥琐。這里面基石主要是人口和科技锌俱,并預(yù)測帶來的經(jīng)濟等方面的變化。不用太精確敌呈,基本上預(yù)測準確性還是八九不離十的贸宏。比如,讓你預(yù)測明年全球和中國的經(jīng)濟增長磕洪,依照往年的經(jīng)濟增長數(shù)據(jù)吭练,大多數(shù)人都會猜測在現(xiàn)實值的20%以內(nèi),也就是符合正態(tài)分布的析显。但如果要你預(yù)測像2001年9月11日那樣類似的恐怖襲擊鲫咽,則是不可能的事,就像在911事件之前世界上沒有一個人能預(yù)測到一樣。