事件的隨機性能用混沌理論或量子理論來解釋么？

01-03

「隨機性」是我們的一種感覺，我們感覺事件是隨機的。究竟它們是不是真正意義上的隨機的，沒人知道。

比如我們認為丟硬幣是隨機的，那只是因為我們的知識不到家。假如我們擁有完整的丟硬幣的環境描述，以及丟硬幣的初始條件，那我們是能精確計算丟硬幣的結果的。

我們知道，電腦生成的隨機數都是偽隨機數：這些數字在一個隨機數字典（數列）裡面。若要生成真正的隨機數，我們需要播種，使用種子生成隨機數字典（序列）。比如說，以語句執行那一刻，計算機時鐘的毫秒讀數作為種子（也就是計算機生成數字的隨機性取決於種子的隨機性，而計算機只負責隨機數的分布）。假如沒有辦法獲取讀數知識，我們可以認為生成的隨機數是「真」的；但如果我們掌握了毫秒讀數，那麼計算機生成的隨機數就是「假」的了。由於我們缺乏這個知識，所以我們產生了計算機生成隨機數的幻覺。畢竟，按照我們的直覺，計算機生成數字的隨機性是一個客觀事件，和我們無知不無知沒有關係。

一個簡單的比喻是小時候我們玩的點兵點將遊戲。小孩子頭腦是簡單的，他不會去想點兵點將開始點的那個人，還有整個句子的所含字數的奇偶性會影響最後的結果。所以我們能說對於小孩來說，點兵點將的結果是真隨機么？這似乎就是在玩文字遊戲：一件事是不是隨機，取決於我們對「隨機性」的定義。我想這裡，題主關心的不是定義，而是隨機性的「客觀性」。也就是不取決於人的知識，這個世界是像機械錶一樣，有一個固定程式的放鬆模式，還是在這一切規律的核心處，有一個真正的「隨機性」？也就是說，假使我們的知識到家，我們是否可以預測一切：股市、天氣、足球賽、甚至是人的想法？我們想知道，有沒有什麼事情，是本質隨機（intrinsically random）的？

根據現在的物理知識，宇宙中一共有12種基本粒子。拉普拉斯的想法是：如果在這一刻，你知道宇宙中所有基本粒子的位置和速度，你就知道了宇宙的所有的將發生的事情。

所以，根據拉普拉斯，「隨機」只是我們的無知產生的一種幻覺。甚至連我們腦袋的想法都是，畢竟我們是由這12種基本粒子組成的，我們感覺我們擁有「自由意志」，也許僅僅是因為我們擁有自由意志的幻覺。

真的沒有什麼是真正隨機的么？沒有什麼事情的隨機不是出於我們的無知？也就是說，沒有什麼事情，是不被任何事情決定的（determined by nothing）----不取決於初始條件？用力想一想，我們似乎真的很難想像一件事情是不被任何事情決定的（determined by nothing）。這意味著我們的世界是機械決定的么？我們在量子力學中也許發現了一種真正的隨機：波粒二象性。這在我的另外一個回答中有描述。這裡不再贅述：

為什麼我怎麼也理解不了波粒二象性，是因為智商不夠嗎？ - 愛小臭的回答

一句話總結就是，宇宙中的這12種基本粒子的行為，本質上都是概率波。他們的具體性質在觀察的一刻坍縮。坍縮的到概率波的哪個「位置」，是純粹的，真正意義上的隨機事件。我們的觀測也許是導致波函數坍縮的原因，但是不能決定它坍縮的位置。這個位置，至少從現在看來，是真正不被任何事情決定的。這不是因為我們缺乏知識，而是這個知識本身就不存在。根據測不準原則：一個基本粒子的動量和位置我們不可能同時獲取，不是因為我們太無能，是因為這個概念根本就沒有意義。

有的人會想：尺度如此小的隨機，根本不會影響宏觀的世界吧？電子的角動量，怎麼可能影響行星的軌道，太陽的壽命呢？

Chaos theory

但是混沌理論告訴我們，絕大多數系統，都是極端依賴初始條件的。其它條件不變，只要有初始條件有一點輕微的擾動。系統的軌跡就會發生重大的變化。大家熟悉的有蝴蝶效應和三體問題。

所以，誰知道呢？也許有真正的隨機。如果真正的隨機存在，那麼，它由量子理論和混沌理論共同解釋，而不是或。甚至，我們的「自由意志」的源頭，也是來自於這些量子事件。相關回答：

平行世界的理論是什麼樣的？ - 愛小臭的回答

物理數學學得越多，越反感真實存在，反感絕對空間，反感時空無關，反感低維描述，越反感分開描述位移動量，反感正態分布，實空間不帶復指數覺得一葉障目，反感連續性，反感空間不是流形的，反感認為薜定諤的貓有生死，反感認為發生次數為整數，反感認為是確定迭代出混沌，而不是認為不確定性是守恆的。反感正數之和大於0。本來就沒有確定性，何來混沌之說。

真隨機跟混沌無關，但跟量子絕對是是親父子，原因聽我慢慢說。

目前人類認知和影響世界的程度個人感覺可以分為三個層次：

可控：有確定因果而且可通過數學進行精準計算預測的現象。屬於確定、可理解、可精準預測並控制，包含了今天幾乎所有的自然科學和由此衍生的技術領域；（這是西方人喜歡玩的層次）

混沌：有確定因果但無法通過數學進行精準計算預測的現象。原因就是初值敏感和模型複雜導致，屬於確定、可理解但不可精準預測控制，只能通過經驗累積和概率機制來進行宏觀控制，例如醫學、經濟學、社會學、大氣科學、社會人際行為、三體問題、一切演化行為等等；（這是我們最興奮的領域）

真隨機：無確定因果，只感受到果但看不到（即現有人類認知體系無法感知測量）因的現象，屬於完全不可理解，因已經完全超出我們的認知框架，目前可知的就是微觀量子態，估計因不在我們這個時空，存在於另外一個維度，上帝在玩骰子，我們看不到。

所以混沌和真隨機的核心區別就在與：混沌雖然複雜但有因果，而隨機完全無因果。混沌是確定的因果和規律，只是太複雜導致無法控制和預測，但真隨機是真的無因果和規律，屬於完全懵圈。

按照目前最前沿的物理學成果，我們的世界有可能是這樣的：

1、無厘的源頭：支撐世界最底層最微觀的是真隨機過程，即量子態，這個層次是各類最基本的微觀粒子，瞬生瞬滅，忽漲忽落，毫無道理和因果。

2、基礎的規則：這些微觀粒子搞在一起竟然瞬間形成了穩定的時空，確定的因果，呈現出我們今天看到的自然科學的各種基礎規律，讓我們孜孜不倦的去歸納、總結、實證，進而來控制。

3、花花的世界：這些確定的基礎規律亂七八糟糾纏在一起相互影響和作用就形成了我們當下的現實世界，而且必須高度複雜、高度混亂來在宏觀上呈現出混沌態，讓我們覺得人生還是有意義的，否則一個公式就能算命了，都別玩了。

再扯淡一點，站在人的角度來看，我感覺混沌和真隨機就是上帝為了讓我們感覺這個世界是有趣的而特意搞的把戲，同時也防止我們徹底參透。因為真隨機讓我們感覺到了這個世界的邊界，而混沌讓我們感覺到了未知和好奇。

從一個系統的內部視角來看，隨機的本質是系統信息邊界，是真不確定；而混沌的本質是概率，是偽不確定，但它讓時間變得有意義。

混沌理論研究的是確定性的系統吧，和隨機性應該沒什麼關係

量子漲落？

這兩個專業不太懂。

但我個人認為不存在真正的隨機。

我們可以知道混沌效應是宏觀的系統會受到微觀初值的影響而出現人類無法理解的「混沌」「隨機」。只要微觀的細小初始的不同，被放大導致規律的無法預測（相對於人）。這是因為人無法將系統中宏觀的初值和微觀的初值共同得知，人只能得到宏觀的值，微觀的初值會因為類似於測量而產生的干涉。但我們可以得出概率分布圖出來。

同樣我雖然只看了一點量子力學的公開課，在課上同樣看到了量子上面的類似於混沌現象的實驗，只好得出一個概率分布。而且量子尺度的混沌現象似乎要更明顯，量子尺度的物體很容易受到周圍物體的影響，有許多初值的問題，或更多的微觀初值的不確定，甚至導致連測量都會對系統產生影響，導致規律更加複雜。其中量子問題上存在大量的混沌學問題。

可以大概了解到，越微觀尺度，物體相互影響越明顯，混沌現象越明顯，導致量子現象的無法預測，只能如宏觀混沌學現象一樣去總結概率的分布。

其實這些看起來隨機的事物是相對於人類而言的，對整個宇宙來看它是確定的，確確實實按照一定的規律發展的，但人無法準確知道這個規律。

就如同未來對系統整體來說是確定的，但對人來說由於無法得到精確的初值（一般自然界的初值為無理數，無法一直精確下去），導致雖使用正確的規律，但由於初值的誤差問題導致偏離人的預測，甚至出現人為認為的隨機現象。無法具體說清。

它的隨機類似於無理數的不同位的數字。舉一個例子，√2是無理數，我們無法得出每一位的具體規律，但它的每一位是確定的。我們可以將√2的每一位數字的變化看成隨機（直接看√2的變化人找不到具體規律那麼就會將其看成隨機）,到我們一個個去試去計算是可以每一位的數字的，每一位數字是確定的，但我們就是找不到規律。

這只是個人觀點。

其實我向來認為數學不應該有隨機一說，只要數學模型足夠精準結果只能是肯定的，沒有隨機。關鍵在於模型的精準。

我學的運籌控制。不過我內心是徹底否認隨機的。

這個問題很早就想過了。

本質就是在於：

對於給定兩個完全相同的條件，得到的結果是否一樣？

如果完全一樣，那麼就不存在隨機性。也就是我們常識中的因果論，愛因斯坦堅信這一點。

如果不一樣(實驗證明的確不一樣)，那麼有兩種可能：

要麼是我們遺漏了什麼條件，

要麼就是上帝在擲骰子。

前者是愛因斯坦的觀點，

後者是波爾為代表的哥本哈根學派的觀點。

目前科學界基本公認了哥本哈根學派是正確的，他們給出了證明，具體證明是怎樣的，我沒看懂。

還有，混沌本質不屬於隨機，混沌現象中，理論上如果兩個系統初始狀態完全相同，那麼他們的軌跡是一樣的，這本質上不是隨機性。

如有錯誤，請輕噴。