分類: 為什么 常識詞典 編輯 : 常識 發(fā)布 : 03-26

閱讀 :286

量子物理中“意識”導(dǎo)致波函數(shù)坍縮，這里的“意識”到底指的是什么？指的是觀察者 如果沒有觀察者 沒有參照系 所有的數(shù)學(xué)模型是沒有意義的。8 個答案

答案 1：

受邀。先介紹量子退相干[1]，在雙縫實驗中可以很明顯的觀察到，只要試圖觀測，相干性就會消失。目前的解釋是量子系統(tǒng)與環(huán)境（比如探測器）相互作用[2]，干涉項衰減[1]。退相干后，系統(tǒng)的波函數(shù)仍然是幾個本征函數(shù)的疊加，但是不再有相干項。也就是說，觀測者只能得到經(jīng)典的結(jié)果（比如貓要么是死要么是活），而不可能得到量子的結(jié)果（又死又活）。量子狀態(tài)變成了按一定概率分布的幾個經(jīng)典狀態(tài)。這解釋了為什么看上去波函數(shù)坍縮了。退相干是比較成熟的，也是普遍接受的。1996年巴黎高師的研究組成功地實驗觀察了退相干的過程。退相干后，薛定諤的貓的死活幾乎就像是扔-那樣經(jīng)典了，但是這并沒有完全解決測量的問題，只解釋了從量子到經(jīng)典的過渡過程。系統(tǒng)的波函數(shù)，就算是算上探測器一起考慮，也仍然是幾個本征函數(shù)的疊加。而人讀數(shù)之后只有一個結(jié)果，退相干后的波函數(shù)是怎么進(jìn)一步坍縮成一個本征函數(shù)的，就成了爭論的焦點。“意識導(dǎo)致波函數(shù)坍縮”[3]是其中一個觀點，它認(rèn)為量子系統(tǒng)和整個環(huán)境都要相互作用，包括觀察者的神經(jīng)系統(tǒng)。在神經(jīng)系統(tǒng)中所做的測量動作導(dǎo)致了波函數(shù)的坍縮。其他觀點包括多世界[4]，是與之競爭的，它認(rèn)為坍縮沒有發(fā)生。退相干后，世界分裂成兩個，貓死了的世界，和貓活著的世界。觀測者也分裂進(jìn)入這兩個世界。一個思想實驗是Wigner"s Friend[5]，薛定諤的貓的拓展版。Wigner和一個朋友，和Wigner一起做貓的實驗。這位老兄在Wigner離開后進(jìn)行了測量，知道貓是死是活。Wigner回來后從他口中得知了結(jié)果。問：波函數(shù)是在什么時候坍縮的，是Wigner知道答案時，還是他的朋友做測量時？Wigner希望通過這個思想實驗說明意識的作用。如果把他的朋友換成一個儀器，那儀器測量后系統(tǒng)仍然在疊加的狀態(tài)，坍縮發(fā)生在Wigner知道結(jié)果時。但是因為他朋友是有意識的，所以坍縮發(fā)生在測量時。所以意識不是物質(zhì)儀器。但是多世界的觀點也給出了解釋，貓在測量中分裂成“活”和“死”兩個世界，他朋友也分裂進(jìn)入這兩個世界，Wigner得知答案時也分裂進(jìn)入這兩個世界。特別指出一下，“意識導(dǎo)致波函數(shù)坍縮”并沒有說意識第一性，物質(zhì)第二性。[1]en.-.org/wiki...[2]z-i-u/question...[3]en.-.org/wiki...[4]en.-.org/wiki...[5]en.-.org/wiki...

答案 2：

謝謝邀請，這意識，是人的意識，或者說是觀察者的意識。馬里蘭大學(xué)的卡洛爾.阿雷（Carroll O Alley）和其同事當(dāng)真做了一個延遲實驗，其結(jié)果真的證明，我們何時選擇光子的“模式”，這對于實驗結(jié)果是無影響的 。這說明，宇宙的歷史，可以在它實際發(fā)生后才被決定究竟是怎樣發(fā)生的！這樣一來，宇宙本身由一個有意識的觀測者創(chuàng)造出來也不是什么不可能的事情。雖然宇宙的行為在道理上講已經(jīng)演化了幾百億年，但某種“延遲”使得它直到被一個高級生物所觀察才成為確定。我們的觀測行為本身參予了宇宙的創(chuàng)造過程！這就是所謂的“參予性宇宙”模型。宇宙本身沒有一個確定的答案，而其中的生物參予了這個謎題答案的構(gòu)建本身！而且，波函數(shù)無需“坍縮”，去隨機(jī)選擇左還是右，事實上兩種可能都發(fā)生了！只不過它表現(xiàn)為整個世界的疊加：生活在一個世界中的人們發(fā)現(xiàn)在他們那里電子通過了左邊的狹縫，而在另一個世界中，人們觀察到的電子則在右邊！量子過程造成了“兩個世界”！這就是量子論的“多世界解釋”（Many Worlds Interpretation，簡稱MWI）。按照埃弗萊特的看法，波函數(shù)從未坍縮，而只是世界和觀測者本身進(jìn)入了疊加狀態(tài)。當(dāng)電子穿過雙縫后，整個世界，包括我們本身成為了兩個獨立的疊加，在每一個世界里，電子以一種可能出現(xiàn)。這樣一來，薛定諤的貓也不必再為死活問題困擾。只不過是宇宙分裂成了兩個，一個有活貓，一個有死貓罷了。對于那個活貓的宇宙，貓是一直活著的，不存在死活疊加的問題。對于死貓的宇宙，貓在分裂的那一刻就實實在在地死了。嚴(yán)格地說，歷史和將來一切可能發(fā)生的事情，都已經(jīng)實際上發(fā)生了，或者將要發(fā)生。只不過它們在另外一些宇宙里，和我們所在的這個沒有任何物理接觸。這些宇宙和我們的世界互相平行，沒有聯(lián)系，根據(jù)奧卡姆剃刀原理，這些奇妙的宇宙對我們都是沒有意義的。多世界理論有時也稱為“平行宇宙”（Parallel Universes）理論。請看我寫的小鳥的科學(xué)與神學(xué)z-i-u/question...然后再結(jié)合瀕死體驗里人們描述的看到光，自己的思想，靈魂要飛進(jìn)光里。小鳥的邏輯繼續(xù)，我這存在是我嗎？按照理論，只要在有計算能力的宇宙中我就可以生存，而我的狀態(tài)也可以是多樣的。把我的信息存儲起來，應(yīng)該可以通過信息的傳播媒介，像一個存儲器 （U盤），或者，是直接通過光(互聯(lián)網(wǎng)）傳遞我的信息，然后在另外一個宇宙（ipad,android,windows)中釋放一個我現(xiàn)有的存在，保留所有的信息。所以我對平行宇宙的理解是如同憤怒小鳥可以在多種，多個計算平臺中，我們有類似的存在形式。回到我們的問題上來：什么是意識？意識是組成腦的原子群的一種“組合模式”！我們腦的物質(zhì)基礎(chǔ)和一塊石頭沒什么不同，是由同樣的碳原子、氫原子、氧原子……組成的。構(gòu)成我們腦的電子和構(gòu)成一塊石頭的電子完全相同，就算把它們相互調(diào)換，也不會造成我們的腦袋變成一塊石頭的奇觀。我們的意識，完全建筑在我們腦袋的結(jié)構(gòu)模式之上！只要一堆原子按照特定的方式排列起來，它就可以構(gòu)成我們的意識，就像只要一堆字母按照特定的方式排列起來，就可以構(gòu)成《老人與?！芬粯印＿@里并不需要某個非物質(zhì)的“靈魂”來附體，就如你不會相信，只有當(dāng)“海明威之魂”附在一堆字母上才會使它變成《老人與?！芬粯?。單個腦細(xì)胞顯然不能意識到任何東西，但是許多腦細(xì)胞按照特定的模式組合起來，“意識”就在組合中產(chǎn)生了。好，到此為止，大部分人還是應(yīng)該對這種相當(dāng)唯物的說法感到滿意的。但只要再往下合理地推論幾步，許多人可能就要覺得背上出冷汗了。如果“意識”完全取決于原子的“組合模式”的話，第一個推論就是：它可以被-。出版社印-成千上萬本的《老人與?！罚瑸槭裁丛硬荒鼙?呢？假如我們的技術(shù)發(fā)達(dá)到一定程度，可以掃描你身體里每一個原子的位置和狀態(tài)，并在另一個地方把它們重新組合起來的話，這個新的“人”是不是你呢？他會不會擁有和你一樣的“意識”？或者干脆說，他和你是不是同一個人？假如我們承認(rèn)意識完全基于原子排列模式，我們的回答無疑就是YES！這和“-人”是兩個概念，-人只不過繼承了你的基因，而這個“-人”卻擁有你的意識，你的記憶，你的感情，你的一切，他就是你本人！只要有某種復(fù)雜的系統(tǒng)可以包含我們“意識模式”的主要信息或者與其等價，顯然我們應(yīng)該認(rèn)為，意識并不一定要依賴于我們這個生物有機(jī)體的肉身而存在！假設(shè)我們大腦的所有信息都被掃描而存入一臺計算機(jī)中，這臺計算機(jī)嚴(yán)格地按照物理定律來計算這些分子對于各種-的反應(yīng)而最終求出相應(yīng)結(jié)果以作出回應(yīng)，那么從理論上說，這臺計算機(jī)的行為完全等同于我們自身！我們是不是可以說，這臺計算機(jī)實際上擁有了我們的“意識”？對于許多實證-來說，判定“擁有意識”或者“能思考”的標(biāo)準(zhǔn)便嚴(yán)格地按照這個“模式結(jié)構(gòu)理論”的方法。意識只不過是某種復(fù)雜的模式結(jié)構(gòu)，或者說，是在輸入和輸出之間進(jìn)行的某種復(fù)雜算法。任何系統(tǒng)只要能夠模擬這種算法，它就可以被合理地認(rèn)為擁有意識。和馮.諾伊曼同為現(xiàn)代計算機(jī)奠基人的阿蘭.圖靈（Alan Turin）在1950年提出了判定計算機(jī)能否像人那般實際“思考”的標(biāo)準(zhǔn)，也就是著名的“圖靈檢驗”。他設(shè)想一臺超級計算機(jī)和一個人躲藏在幕后回答提問者的問題，而提問者則試圖分辨哪個是人哪個是計算機(jī)。圖靈爭辯說，假如計算機(jī)偽裝得如此巧妙，以致沒有人可以在實際上把它和一個真人分辨開來的話，那么我們就可以聲稱，這臺計算機(jī)和人一樣具備了思考能力，或者說，意識（他的原詞是“智慧”）?，F(xiàn)代計算機(jī)已經(jīng)可以擊敗國際象棋大師（可憐的卡斯帕羅夫?。?，真正騙倒一個測試者的日子不知還有多久才能來到，大家自己估計一下好了。計算機(jī)在復(fù)雜到了一定程度之后便可以實際擁有意識，持這種看法的人通常被稱為“強(qiáng)人工智能派”。在他們看來，人的大腦本質(zhì)上也不過是一臺異常復(fù)雜的計算機(jī)，只是它不由晶體管或者集成電路構(gòu)成，而是生物細(xì)胞而已。但細(xì)胞也得靠細(xì)微的電流工作，就算我們尚不完全清楚其中的機(jī)制，也沒有理由認(rèn)為有某種超自然的東西在里面。就像薛定諤在他那本名揚四海的小冊子《生命是什么》中所做的比喻一樣，一個蒸汽機(jī)師在第一次看到電動機(jī)時會驚訝地發(fā)現(xiàn)這機(jī)器和他所了解的熱力學(xué)機(jī)器十分不同，但他會合理地假定這是按照某些他所不了解的原理所運行的，而不會大驚小怪地認(rèn)為是幽靈驅(qū)動了一切。你也許不相信這種說法，但你只要承認(rèn)“意識”只是在物質(zhì)基礎(chǔ)上的一種排列模式，你便很難否認(rèn)我們說到的一些奇特性質(zhì)。甚至連“意識是否可能在死后繼續(xù)存在”這樣的可怕問題，我們的答案也應(yīng)該是在原則上肯定的！這就好比問，《第九交響曲》在音樂會結(jié)束后是不是還繼續(xù)存在？顯然我們只要保留了這個排列信息的資料，我們隨時可以用不同的方法把它具體重現(xiàn)出來（任何時候都不缺碳原子、氫原子……）。當(dāng)然，在我們的技術(shù)能力還達(dá)不到能夠獲得全部組合信息并保留它們之前（可能我們永遠(yuǎn)也沒有這個技術(shù)），人死后自然就沒有意識了，就像音樂會后燒毀了所有的樂譜一樣，這個樂曲自然就此“失傳”了或者，像只憤怒小鳥按照理論，只要在有計算能力的宇宙中我就可以生存，而我的狀態(tài)也可以是多樣的。把我的信息存儲起來，應(yīng)該可以通過信息的傳播媒介，像一個存儲器 （U盤），或者，是直接通過光(互聯(lián)網(wǎng)）傳遞我的信息，然后在另外一個宇宙（ipad,android,windows)中釋放一個我現(xiàn)有的存在，保留所有的信息。

答案 3：

就個人而言，很不喜歡“意識”導(dǎo)致波函數(shù)坍縮的說法，因為意識的邊界在哪里？黑猩猩往薛定諤貓盒中看一眼會造成波函數(shù)坍縮嗎？想象當(dāng)中應(yīng)該可以，那么一直螞蟻可以嗎？這個分界線在哪里？另外，很難設(shè)想宇宙大-后就是一團(tuán)未坍縮的波函數(shù)，直到宇宙中第一個意識產(chǎn)生。所以，如果根本不同意量子力學(xué)的這個詮釋，自然也就不用去思考這里“意識”指的是什么了，相當(dāng)于沒有問“對”問題。量子力學(xué)個人認(rèn)為最難以解釋的就是測量一個量以前這個量不確定（也就是說測量才導(dǎo)致坍縮）。上面陳浩用退相干做了解釋，但是這個解釋需要的“粗?；蓖瑯右泊嬖谝粋€邊界問題，所以也不是所有人都同意。我的看法是，不管是哥本哈根詮釋、多宇宙論、退相干、隱變量等等各色理論，只要這些理論對于所有的量子現(xiàn)象所得出的結(jié)果都是一致的，那么無論哪種方法都可以，只要計算方便就行（正如矩陣方法和波函數(shù)方法在數(shù)學(xué)上是等價的，一種如果是錯誤的，那么另一種也就是錯的，所以只需要在不同的問題是選擇方便的計算方法即可），如果能找到這些個理論對同一現(xiàn)象能得出不同的結(jié)果，那才是令人興奮的，那就是判決性試驗了（正如貝爾不等式的驗證證明了愛因斯坦對量子力學(xué)的看法是不正確的）。

答案 4：

把自己最近的一些思考說一下，希望大家指正。我覺得意識就是個體對外界作用于自身的“感受”。不只是生物有這種“感受”，非生物也有。猜想一面墻被一塊石頭擊中，這面墻也能“感受”到自身被擊中，并能了解到擊中時和擊中后的信息。在此人不是墻也不是石頭，所以對于這面墻能不能理解這些信息，就不得而知了。當(dāng)人觀察一面墻被石頭擊中這件事時，墻的“感受”和石頭的“感受”都會傳遞給人。所以我認(rèn)為“意識”是普遍存在的。再看“薛定諤的貓”實驗中，貓也是有意識的，它也在觀察試驗結(jié)果，只是當(dāng)它已經(jīng)看到結(jié)果時人還沒有看到。

答案 5：

不贊同“意識”導(dǎo)致波函數(shù)坍縮這個概念。認(rèn)同“測量”導(dǎo)致塌縮。測量儀器的介入，導(dǎo)致塌縮到某可能的態(tài)。

答案 6：

具體來說。 是“你”的“意識”。 所謂的觀測。 不過是一種量子糾纏。 如果我用一個機(jī)器去觀測 然后隔絕我和機(jī)器的連接。 那么該機(jī)器事實上是進(jìn)入了一個新的量子糾纏。 事實上 我讓一個有“意識”的人去觀測 也是同樣的效果。 他進(jìn)入了一種 薛定諤的貓的狀態(tài)。如果他和你之間沒有觀測的可能 那么對于你來說 波函數(shù)還是沒有坍縮。不過是變得更復(fù)雜了而已。只有當(dāng)"你"被卷入的時候.對于“你” 來說 波函數(shù)才是真正的坍縮了。

答案 7：

哪有波啊？更沒有“塌縮”。波函數(shù)沒有實體對應(yīng)，只是計算測量結(jié)果的工具。

答案 8：

簡單來說就是“有人看一眼就會塌縮”——也即量子力學(xué)最神棍的一點。 目前暫時把“有意識的觀察者”定義為人類。

下一篇:在當(dāng)今這個互聯(lián)網(wǎng)時代，怎樣才算認(rèn)識了一個人？ 下一篇 【方向鍵 ( → )下一篇】

上一篇:筷子是什么時候開始變成中國人的主要餐具的？當(dāng)時的人們愿意學(xué)習(xí)使用它？ 上一篇 【方向鍵 ( ← )上一篇】