没人理解意识是什么,或其是如何工作的。同样,也没人理解量子力学。这难道是巧合吗?理论物理学家们用量子力学描述宇宙中最小的物体,美国物理学家理查德·费曼(Richard Feynman)曾就量子力学悖论说过:“我无法确定真正的问题,所以我怀疑是否存在真正的问题,但我不确定是否没有真正的问题。”显然,费曼的说法也可以用于描述同样棘手的意识问题。
有些科学家认为,我们已经理解了何为意识,或者它只是幻觉。但其他科学家觉得,我们根本不知道意识从何而来。意识带来的各种困惑甚至促使许多研究人员尝试利用量子物理学来解释它。这种说法总是受到怀疑,但并不令人感到惊讶:用一个神秘事物去解释另一个听起来似乎不够明智,但这样的想法绝不荒谬,而且也并不主观武断。
首先,令物理学家们感到极为不安的是,思维似乎正与早期量子理论联系起来。此外,量子计算机被预言能够完成普通计算机无法胜任的
工作,这也提醒我们,我们的大脑依然能够完成许多人工智能无法做到的事情。“量子意识”被普遍嘲弄为神秘学,但它不会消失。
图:我们的脑子里到底发生了什么?
量子力学是我们在原子、亚原子粒子水平下描述世界的最好理论,其最广为人知的神秘之处在于,量子实验的结果可依据我们是否选择衡量粒子的某些属性而有所改变。当这种“观察者效应”被量子理论的先驱们注意到时,他们曾陷入深深的困扰之中。它似乎破坏了所有科学背后的基本假设:如果不考虑到我们,存在着一个客观的世界。如果世界的行为取决于我们看待它的方式,那么“现实”到底还有何意义?
有些研究人员认为,被迫得出客观性是一种幻觉,这种意识必须在量子理论中发挥积极作用。但对于其他人来说,这似乎毫无意义。爱因斯坦(Albert Einstein)甚至曾经抱怨道,月亮是不存在的,只有当我们
观看时它才会出现。如今,有些物理学家对此感到怀疑,是否意识影响到量子力学,后者甚至可能因为前者而出现。这些人认为,量子理论可能需要充分理解我们的大脑如何工作才行。
可能是这样的,正如量子物体可同时出现在2个地方,因此量子大脑也可能同时存在2种互相排斥的想法吗?这些思考都是推理而来,可能证明量子物理根本没用。但是如果没有其他解释,这些推论可能表明奇怪的量子理论正迫使我们去思考。
图:著名的双缝实验
在量子力学中,最著名的思维干涉量子力学现象就是“双缝实验”。想象下一束光照射在屏幕上,这块屏幕上有2个紧密间隔的平行缝隙。部分光线穿过缝隙,照射在另一个屏幕上。光可被想象为一种波,当波能从两道缝隙中出来时,它们会互相干扰。如果它们的波峰重合,则会
互相加强,如果波峰与波谷重合,则会互相抵消。这种波的干扰被称为衍射,它可在第二块屏幕上产生一系列明暗交替的条纹,显示光波加强或消失。
在200多年前,这个实验被理解为波动行为的重要特征,当时量子理论还未出现。双缝实验也可以用于测试量子粒子(比如电子),即组成原子的微小带电粒子。与正常直觉相反的是,这些粒子的行为可以很像波。这意味着,它们在穿过两道缝隙时也会产生衍射现象,出现干涉图像。
现在,假设量子粒子分别穿过裂缝,它们到达屏幕也有先后顺序。显然没有任何粒子干扰它们的路线,然而随着时间推移建立起的粒子影响图案,依然显示出干扰带。无独有偶,每个粒子同时穿过2道缝隙时,其本身也会对自己造成干扰。这种粒子同时穿过“两条路径”的现象被称为叠加态,它绝对是非常奇怪的现象。
图:复制双缝实验
如果我们将一个探测器放在缝隙内或缝隙后面,我们就可以发现是否有粒子穿过它。可是在这种情况下,干扰现象也消失了。仅仅通过观察粒子的路径,即使这种观察不应该干扰到粒子运动,结果依然发生了改变。
20世纪20年代,曾与哥本哈根的量子大师尼尔斯·波尔(Niels Bohr)共事过的物理学家帕斯卡尔·乔丹(Pascual Jordan)认为:“观察不仅扰乱了应该被测量的东西,甚至还产生了新的东西……我们强迫量子物理被假设在特定的位置上。换言之,我们自己也产生了可被测量结果。”
图:粒子可以呈现双重状态
如果事实如此,客观现实似乎不再重要,事情变得更加奇怪。如果粒子的行为性质取决于我们是否在观看它而发生改变,我们可以尝试欺骗它来引诱其现身。为此,我们可以测量粒子穿过双缝时到底走了哪条路径,但是只有其穿过后我们才知道。那时,它应该已经决定是否从一道或两道缝隙中穿过。
20世纪70年代,美国物理学家约翰·慧勒(John Wheeler)曾为此做过实验,这个“延迟选择”实验在随后10年中不断有人尝试。当量子粒子应该已经选择好走一条路径还是两条路径后,研究人员利用更先进的技术测试它的路径。事实证明,就像波尔预测的那样,我们是否延迟测量没有任何分别。只要我们在光子到达探测器前的路径进行测量,干扰现象就会消失。
这就像大自然不仅知道我们是否
意识的产生 说明人类大脑可能是台高度发达的量子计算机! 来自淘豆网www.taodocs.com转载请标明出处.