爱因斯坦的傲慢

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《理性:从人工智能到僵尸 – 地图与真实的土地 – 第三部分:注意困惑 – 爱因斯坦的傲慢》

1919年,阿瑟·爱丁顿爵士率领探险队前往巴西和普林西比岛,目的是观测日食,从而验证爱因斯坦广义相对论。一位记者问爱因斯坦,如果爱丁顿的观测结果与他的理论不符,他会怎么做。爱因斯坦的回答十分有名:“那我会为上帝感到遗憾。理论是正确的。”

这似乎是一种相当不明智的说法,公然无视实验至高无上的传统理性。爱因斯坦似乎过于傲慢自大,拒绝履行科学家的义务,不肯屈服于自然的答案。谁能在实验测试之前,就知道理论是否正确呢?

当然,最后事实证明爱因斯坦的确是对的。我尽量避免在别人正确的时候批评他们。如果他们真的值得批评,等他们犯错并不需要太久。

而也许,爱因斯坦并没有听上去的那么鲁莽……

想要以高于50%的概率从1亿个可能的假说中选出正确的那个,你至少需要27比特的证据。如果没有这么强的证据,你很难找到正确的假说,因为会有不止一个假说符合所有条件。如果你选择了一个只有百万分之一假阳性率(~20比特的证据)的测试,最终会得到100个候选假说。想在广阔的概率空间中找到正确的答案,你需要大量的证据。

传统理性强调理由:“如果你想说服我X是正确的,那么要提供Y那么多的证据。”每当我自己说些类似的事情时,经常会脱口而出这类措辞:“为了证明我们有超过99%的把握相信这个命题,需要34比特的证据。”或者,“要使某个假说正确的概率超过50%,你需要27比特的证据。”传统的措辞暗示着你一开始有种预感或者个人推理,以此引导自己提出一个有意义的假说,然后你必须收集“证据”来证实它——以说服科学界,或者证明为什么你相信自己的直觉。

但是从贝叶斯的角度来看,你需要与“假说复杂度”大致等量的证据,才能找到正确的假说。问题并不在于向谁证明什么,而是如果有一亿种选择,你至少需要27比特的证据,才能把注意力集中在正确的答案上。

即便你把自己的猜想称作“预感”或者“直觉”,这同样成立。产生预感和直觉是真实的大脑中真实的过程。如果你的大脑没有10比特以上的互相纠缠的有效贝叶斯证据,就不会注意到一个10比特的正确假说——有意识也好,无意识也罢。如果只用19比特的信息,无意识过程不会比有意识过程更好地从100万个目标里找到正确的那个。预感对当事人可能十分神秘,但它不能违背物理规律。

你现在知道这是怎么回事了:在第一次构想这个假说的时候——方程式第一次出现在他脑子里的时候——爱因斯坦肯定已经拥有足够的观测证据,从而给予广义相对论复杂方程式独一无二的注意。否则他不可能把它们都弄对。

那么,爱因斯坦正好有足够的观测证据注意到广义相对论,但仅仅只有55%的正确概率的可能性有多大? 假设广义相对论是一个29.3比特的假说。在他阅读物理文献的过程中,爱因斯坦会偶然发现正好29.5比特的证据的可能性有多大?

可能性很小!如果爱因斯坦一开始就有足够的观测证据写出广义相对论的正确方程式,那么他很可能已经有足够的证据百分百确定广义相对论就是正确的。

事实上,由于人类大脑的信息处理效率并不能达到百分百,爱因斯坦所拥有的证据很可能比完美的贝叶斯者相信广义相对论理论上所需要的证据要多得多。

“那我会为上帝感到遗憾;这个理论是正确的。”从这个角度来看,这句话并没有那么骇人听闻。记住,在广阔的概率空间里,广义相对论是对的。


翻译:yzhaobk,糖颗颗
校对:潜艇

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