我们经常说，这个世界是随机的、是不确定性的。比如中彩票、天气预报、股票市场，都充满了不确定性。但如果仔细去看，你会发现：这些不确定性背后的底层逻辑，是完全不同的。
理解随机性和不确定性的不同来源，其实是在理解一个更根本的问题：这个世界，到底在多大程度上是可以被预测的？它会直接影响我们如何做决策，以及如何理解这个世界。
我整理了五种随机的方式。
第一种：认知随机
认知随机是生活中最常见的一种，比如掷色子，它的结果貌似是随机的。
但实际上，从物理学的角度，色子的运动完全遵循经典力学，如果你知道它抛出时的初始速度、抛出的角度、每一次碰撞的细节、空气阻力、摩擦力等等，那么你是可以精确算出它最后停在哪一面的。
赌场轮盘、抛硬币、洗牌，其实都是一样的，它们的过程本身是确定的，只是因为我们不知道所有初始条件，才让它们看起来像随机。
这种随机不是来自于宇宙本身，而是来自信息不足。如果有一天你发明了一种超强AI，可以测量所有初始条件，那么这些所谓的随机，其实是可以预测的。
第二种：确定性规则的伪随机。
计算机在抽奖时生成的随机数，很多程序会用一个简单的公式，比如下面这个线性同余生成算法：
这个公式就可以不断生成看似毫无关联的数字：17 → 82 → 39 → 14 → 76 → 5 …
它可以很久都不循环一次，如果你只看这些数字，你很难看出规律，但实际上它毫无随机性可言。只要你知道算法的规则和初始输入的数据，那么整串数字是可以完全预测的。这种随机，其实只是伪装成随机的确定性。
第三种：混沌/复杂系统的随机
混沌系统有一个非常关键的特征：规律是确定的，但对初始条件极端敏感，微小误差在混沌系统里会被指数级放大。这就是著名的蝴蝶效应。
最经典的例子就是天气。天气其实遵循非常确定的物理规律，比如：流体动力学、热力学、能量守恒，这些都是严格的物理方程。
但天气依然很难长期精准预测，看似充满不确定性，因为它对初始条件非常敏感。
假设你今天测量温度时，误差只有0.0001℃。如果系统是线性的，这个误差只会慢慢增加，比如：从0.0001 → 0.0002 → 0.0003，影响其实很小。
但在混沌系统里，变量与变量之间不是相对独立的，而是会发生非线性的相互作用，一个小的误差经过多次放大以后，最终就会演化成完全不同的结果。
因此，只要我们的测量精度是有限的，就不可能精准地预测未来。这也是为什么天气预报通常很难超过 2 周，越往后越不准。
像天气、湍流、三体问题，都属于规律非常确定，但对初始条件敏感的混沌系统。
但现实世界里还有另一类系统，像股票市场、社交网络、生态系统，被称为复杂系统，它们不仅变量很多，存在大量非线性的反馈，还会出现涌现的行为，因此表现出强烈的不确定性。
即便如此，在局部的层面，微观行为仍然遵循明确的因果关系，比如：投资者根据信息买卖股票，用户根据兴趣转发内容。
这些行为在一定程度上是可以建模的，可以用统计学或概率模型来分析它们的规律。但当大量个体相互作用时，各种反馈不断交织在一起，系统会变得非常复杂，整体行为变得难以预测。
第四种：计算不可约。
以前的科学有一种很强的信念：只要知道规律，就能预测未来。
就像牛顿把复杂的天体运动，压缩成了一条简洁的万有引力公式，只要知道行星的初始位置和速度，就可以计算出它未来的轨道。
但有些系统不是这样。即便你知道所有规则，也知道所有初始条件，你依然无法用数学捷径直接预测未来。唯一的办法，就是让系统一步一步运行，运行到哪一步才能知道哪一步的答案。一个经典例子是元胞自动机。
我在以前的视频里有详细讲过，你可以把元胞自动机想象成一个有很多小格子的棋盘，每个格子只有黑色和白色两种状态，每过一秒，每个格子都会根据自己和周围八个邻居的状态，决定下一刻要不要翻转。
比如按照图中的规则来操作。这是著名的康威生命游戏的规则。
神奇的是，当你让这个系统不断运行下去，它会慢慢长出非常复杂的图案。有时候会长出滑翔机、有时候长出脉冲星、有时候看起来像信号灯。只要初始状态变化一下，整个图案就会完全不同。
最奇怪的是：你几乎找不到任何数学捷径，可以直接算出它第1000步会变成什么样子。想知道答案的唯一办法，就是让系统真的一步一步运行到第1000步。这就是计算不可约。
有些科学家，比如沃尔夫拉姆，认为宇宙本身就可能是一种巨大的元胞自动机。
像人的大脑。大脑大约有860亿个神经元，每个神经元又和成千上万个连接发生作用。
即便你知道每一个神经元怎么工作，也知道它们之间是怎么连接的，你依然很难直接算出：下一秒钟它会产生什么想法，又是如何涌现出意识和智能的。
你能做的，只能是让系统一步一步运行，通过模拟和观察去接近它的未来行为。
生物进化、社会系统的运行、文明的演进，都体现了这样的特征。你没办法跳过历史，直接看到最后一页。
所以这一类“不确定性”，并不是因为系统没有规律，而是它的规律不能被压缩成一个更快的预测公式，因此，你只能像开盲盒一样，一步一步地打开未来。它无法提前精准地预测，但在底层仍然遵循确定性的因果关系。
第五种：量子力学，真正意义上的随机
在量子力学中，一个系统的运动状态是用波函数来描述的，波函数会随着时间不断变化，而这种变化遵循一条非常严格的规律——薛定谔方程。
也就是说，如果你知道系统此刻的波函数，就可以根据薛定谔方程，精确算出下一时刻的波函数。
但奇怪的是，当我们真正去测量一个量子系统时，得到的却不是一个确定结果，而是概率性的结果。
比如电子的自旋。在测量之前，它既不是向上，也不是向下，而是两种状态的叠加。
量子力学只能告诉我们：如果在这一刻进行测量，自旋向上的概率是多少，向下的概率是多少。但每一次具体的测量结果，是无法提前确定的。
于是就出现了一个非常反直觉的结果：波函数的演化是确定性的，但测量得到的结果却是随机的。这就是量子力学里著名的测量问题。
为什么会这样呢？
关于这个问题的解释，物理学家之间，并没有达成完全的共识。
很多物理学家认为，世界的底层就像我们测量到的那样，是随机性的。
但还有一部分认为，量子系统在测量时并没有发生坍缩，而是原本叠加的所有可能性，都发生了，只是分别出现在不同的宇宙分支中，我们每个人，只会经历其中一条分支，这就是多世界理论。
在这种观点下，宇宙在底层依然是确定性的。
所以，世界究竟是随机的，还是确定性的，到今天仍然有争议。但无论怎样，在我们”可见”的宇宙里，单次测量的量子结果仍然是真正意义上的随机。
你看，从经典力学、伪随机、混沌系统、计算不可约，再到量子力学，我们会发现：很多看起来随机的现象，背后都有确定性的底座；而一些确定性的系统，在某些条件下，又会涌现出难以预测的行为。
秩序和随机，不是对立的。它们交织着存在，共同构成了这个世界的运行方式。
修饼 修饼2026年3月23日 21:32四川
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