[论文解读] The Free Will Function

Sabine Hossenfelder|arXiv (Cornell University)|Feb 3, 2012

Free Will and Agency参考文献 4被引用 3

一句话总结

本文通过引入一个“自由意志函数”——一种非确定性、不可约的函数，用于生成无法从先前信息预测的选择——在物理学中提出了自由意志的操作性定义。该文认为，尽管此类函数无法从微分方程推导而来，但其可在确定性宇宙中作为决策机制的基础，从而在不依赖形而上学的前提下，为自由意志提供科学框架。

ABSTRACT

It is argued that it is possible to give operational meaning to free will and the process of making a choice without employing metaphysics.

研究动机与目标

• 为自由意志提供一种科学上可操作的定义，避免形而上学假设。
• 调和物理学中的决定论与主观上做出选择的体验之间的张力。
• 通过引入一种新的数学构造，探讨自由意志是否能与决定论宇宙共存。
• 挑战所有物理定律都必须可表达为微分方程的假设。
• 提出一种框架，使选择无法从任何先前信息中预测，即使在原则上亦不可预测。

提出的方法

• 将代理定义为具有自由度的宇宙子系统，将其内部状态视为黑箱处理。
• 引入“自由意志函数”作为非确定性、不可约的函数，其输出的选择无法从先前信息推导。
• 要求该自由意志函数不是任何前向决定性微分方程的解。
• 提出，若通过公理而非微分方程表述，此类函数可与物理的决定性定律共存。
• 使用思想实验说明，即使完全知晓宇宙的全部信息，若代理受此类函数支配，其下一步行动仍无法预测。
• 与后向决定性演化相比，后者因依赖未来边界条件而显得不够令人满意。

实验结果

研究问题

• RQ1 能否在不引入形而上学的前提下，为物理理论中的自由意志赋予操作性意义？
• RQ2 是否可能定义一种决策过程，使其无法从任何先前信息中预测，即使在原则上亦不可预测？
• RQ3 非确定性函数如何能与物理的决定性定律共存？
• RQ4 若非微分方程，何种数学结构可作为自由意志的基础？
• RQ5 此类函数的存在是否暗示基于微分方程的理论在描述整个宇宙时存在局限性？

主要发现

• 自由意志函数可被定义为一种非确定性、不可约的函数，其生成的选择无法从任何先前信息中预测。
• 此类函数无需是任何微分方程的解，从而避免了前向决定性的约束。
• 此类函数的存在意味着，若基本定律不要求为微分方程，则自由意志与决定论宇宙相容。
• 自由意志函数的作用如同自然的基本定律——自洽、不依赖于其他事物，且无法从初始条件预测。
• 该框架表明，基于微分方程的理论可能无法完整描述整个宇宙，而自由意志或可暗示这一局限性。
• 本文结论认为，尽管自由意志的真实性尚未被证明，但可通过该函数为其提供科学上具有意义的操作性定义。