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Gary :质疑量子意识论 2016-09-05 17:20:42

Gary :质疑量子意识论

朱清时,中国科技大前校长,中国科学院院士,量子意识论创立者,提出意识是一种量子物理现象的假说。他认为根据二十世纪人类科学最高成就“量子力学”,人的意识不但和客观世界不能分开,反而可能是自然科学理论中的最基础的内容,客观物质世界正是意识产生的结果,意识不仅存在于人的大脑之中,也可能存在于宇宙之中,由此可以相信,随着研究深入,自然科学与佛学最终将殊途同归。

(链接: http://www.xuefo.net/nr/article30/300891.html )

 以下是妹夫Gary 发表在同学讨论群中 对这一假说的提出的质疑(如果读者对薛定奥猫,电子双缝干涉实验,和量子纠缠现象不太了解的话,可以先看上面链接的朱清时的文章,再看下面Gary的质疑。朱对这些量子现象做了非常深入浅出的介绍。):

朱清时校长的文章对量子力学的一些“诡异”现象做了非常好的通俗易懂又引人入胜的解释,使没有学过量子力学的人也能理解量子态的叠加,量子态在观测时的坍缩,和量子纠缠等基本概念。可是我认为,如果说这些“诡异”现象证明了物理世界必须依赖于意识才可能存在,甚至与佛学联系起来,那就走得太远了。朱校长的主要论点可以简单地总结为:既然我们所认识的物理世界都是由一些可以观测的本征态所组成,而量子力学认为,这些本征态,只有在我们观测的时候才突然塌缩而成,所以物理世界必须依赖于我们这些有意识的观测者的观测才会存在。最直接的说明就是著名的“薛定奥猫“,朱校长认为,猫是死是活这一观测到的事实,是在观测者打开房门来看的是时候才塌缩而成。在此之前猫始终处于又死又活的叠加态。当然,你也可以叫一个朋友带上防毒面具,呆在房子里去看,然后告诉你猫究竟是是死是活。但这样一来,猫是死或活的事实,就在你朋友观测的时候就塌缩而成了。因为有了你朋友的意识的参与,这一物理事实就早一点塌缩而成了。所以朱校长做出结论说,物理世界的存在,离不开意识。(如果能和朱校长直接对话,我真想问一个问题:如果我放一个录像机在屋子里把猫的状态录下来,录像上有时间标记,但过了三天以后我才来看录像,那猫的状态究竟是在录像机录的时候塌缩的,还是在我看录像的时候塌缩的?如果是前者,状态的塌缩就没有意识的参与,因为录像机并没有意识。如果是后者,那假如猫在录完像后,不管是死是活都被一个自动的机器手扔进火炉里化为灰烬的话,难道猫在录像时的状态,要到它早已化为灰烬的三天后我看录像时,才塌缩的?这同样是不可思议的。)

其实我认为,量子力学没有那么玄乎和诡异。关键是怎样理解量子力学中“观测”的含义。如果把“观测”定义为观测者的某种有意识的行为,那毫无疑问,“观测”与观测者的意识脱不了干系,从而可进一步推出意识会影响量子态,使其塌缩。可是我们任何一个做过物理实验的人都知道,任何物理的“观测”,都离不开某种实体的测量仪器。例如,测量温度,绝不是单靠我们的意识,想要测就能测到的,必须用一个实体的温度计。即使是用眼睛来看的观测,也需要眼睛这一测量仪器。虽然眼睛与有意识的大脑相连,但眼睛本身并没有意识。所以我认为,量子力学中的“观测”,应该正确地理解为量子体系与测量仪器之间发生的反应,而不是观测者主观的意识行为。是量子体系与测量仪器之间的相互作用导致了量子态的塌缩,而不是观测者的意识导致了量子态的塌缩。诚然,用不同的测量仪器或测量仪器的不同设置会影响量子态的塌缩方式,但这一点也不诡异。就好像我们测量一个挂在高处的铁球的势能,我们可以让铁球掉到一个弹簧上,然后根据弹簧压缩的程度推算出铁球的势能。但我们也可以让铁球掉到水桶里,然后测量水的温度上升了多少来推算铁球的势能。在这样的测量中,我们也可以说,铁球的势能状态,“塌缩”成了弹簧的压缩程度,或者“塌缩”成了水的温度。可见,不同的测量仪器会导致被测体系以不同的方式“塌缩”,这并没有任何诡异之处。另外,我注意到,好像在所有(有例外吗?)测量量子态的实验中,我们都只是把测量仪器放在那儿,然后等着量子态自己与仪器发生反应,产生我们可以读出的信号。所以,以其说是我们的观测导致了量子态的塌缩,还不如说是量子态自发地与我们事先放在那儿的仪器发生反应,导致了塌缩,然后才产生我们可以观测的信号。是量子态的塌缩在先,我们的观测在后,而不是相反。
所以,不是我们主观的观测意识导致了量子态的塌缩,而是量子态自发地与客观存在的仪器之间发生反应,产生了塌缩,才使我们得到了可以观测的信号,才在我们的主观意识里产生了观测的结果。

现在再来看几个著名的实验。首先,“薛定奥猫“的实验。在“薛定奥猫“的实验中,原子核处于可能衰变也可能不衰变的某种量子态。但一旦原子核发生了衰变,并在探测器中产生了信号,这个量子态就终止了,就塌缩成了肯定已经衰变的状态。接下来的过程就都是确定的,探测器的信号使毒气释放,猫被毒死。假如原子核一直到打开房门看的时候都没有衰变,那原子核就一直处于可能衰变也可能不衰变的量子态,猫就一直活着。无论是哪一种情况,在整个实验过程中,猫的死活在任何时候都是确定的,要么是活着,要么是死了,绝对不会有又死又活的叠加状态。这一点无论有没有人带着防毒面具在里面看,或者有没有录像机在里边录都是一样的。不确定的量子叠加状态只有在原子核里才有。一旦原子核的量子叠加态塌缩,原子核衰变,猫就死了,如果原子核的量子叠加态在打开房门时还没有塌缩,原子核没有衰变,猫就一直活着。就是这么简单。所以,“薛定奥猫“又死又活的叠加状态,做为一种形象的比喻,用来说明量子态叠加的原理,有它的好处,可是作为实际的物理过程来讲,完全是无稽之谈。

再来看电子通过双缝的实验。在这个实验中,电子以量子波的形式同时通过两个狭缝,并在两个狭缝后面形成了量子波的干涉条纹。可是这样的量子态是不可以直接测量的。我们可以做的,只能是在两个狭缝后面放一个测量仪器---荧光屏。电子原来所处的,没有确定位置,无所不在的量子态,与荧光屏发生反应,塌缩到荧光屏的一个点上,产生了一个亮点。量子态究竟塌缩到哪一点是随机的,不可预测的。但因为塌缩到某一点的几率,与那一点上量子波的强度成正比,所以,如果我们让这个实验运行一段时间,有大量的电子通过双缝打在荧光屏上,他们产生亮点的集合,就显示出清晰的干涉条纹。这个实验显示了电子的神奇性质,它可以处在一种“无所不在”,没有确定位置的状态,具有“分身法”的能力,能够同时通过两个狭缝。可是这个实验并没有说明量子态的塌缩与意识有任何关系。很清楚,在这个实验里,量子态的塌缩,是通过与客观存在的荧光屏发生反应而产生的,与观测者的意识无关。设想,如果观测者不是盯着荧光屏看,而是把整个过程录下来,三天以后再看,或者谁也不许看,把录像带封好,收藏100年,让孙子来看,难道实验过程和干涉条纹会有任何不同?

最后再来看量子纠缠的实验。根据量子力学,两个同时产生的粒子可以处在一种不分你我的纠缠态,在这样的状态中,只有一点是确定的,那就是这两个粒子的自旋正好相反。所以,你如果测到其中一个粒子的自旋向上,那不用测,也就知道另一个粒子的自旋一定向下。同样,如果你测粒子东西方向的自旋,那如果测到一个粒子的自旋向东,那另外一个粒子的自旋一定是向西。假如你对一个粒子(粒子A)测量上下方向的自旋,而对另一个粒子(粒子B)测东西方向的自旋,那么,如果你测到粒子A自旋向上(或向下),那测量粒子B的自旋就有50%的可能性测到向东,有50%的可能性测到向西。这些测量结果都没有什么奇怪的,你可以说两个粒子的自旋状态以及测量的结果都在它们产生时就已经事先确定了。就好像你把一双手套分开成两只,分别寄给两个朋友,如果一个朋友收到左手的手套,就知道另一个朋友一定是收到了右手的手套。谁收到哪只手套,都是在你寄手套的时候就已经确定了。可是1964年,贝尔推导出了一个理论,那就是:假如两个粒子的自旋状态以及测量的结果是在粒子产生时就事先确定了的,那么在A,B两地以不同方向测量自旋的实验结果之间的相关性就一定会满足一个不等式。这就是著名的贝尔不等式。然而,后来的多次实验都证明贝尔不等式就是被违反了。这说明两个粒子自旋的测量结果并不是在粒子产生时就事先确定的,而是在粒子产生后,对粒子A自旋的测量会直接影响粒子B的自旋状态及测量结果,哪怕两个粒子相距千里之外。这的确是量子世界最神奇的地方。可是,神奇归神奇,这里也没有迹象表明,量子态的塌缩离不开观测者的主观意识。很显然,对粒子A自旋的测量就是把测量仪器放在A点,让两个粒子形成的纠缠态与A点的仪器发生反应,产生塌缩,形成一个新的量子态。这个新的量子态肯定与A点仪器的放置方式有关。所以当这个新的量子态再与B点的仪器发生反应时,其反应结果当然就与A点仪器的放置方式有关。所以,A点仪器的放置可以直接影响B点的测量结果。当然,A点放置的仪器可以以超过光速的速度影响B点的测量结果还是有点难以想象的,但并没有迹象表明,观测者的主观意识在这里起了任何作用。

讲到这里也许有人会说,既然你承认测量仪器与量子态的反应使量子态塌缩,而仪器是人们有意识地制造和放置的,这就说明人的意识可以造成量子态的塌缩。这样说当然没错,但这与人们有意识地设计和建筑一个大坝,改变了河流的状态,使它变成水库,没有什么本质上的不同。(我想,朱校长说的意识影响量子态,不是指通过仪器来间接影响,而是直接影响。)大坝绝不是单靠人们的主观意识就能建成的。必须用客观存在的石头,沙子,水泥,钢筋,通过客观存在的手,操纵各种客观存在的建筑机器和工具,才能建成。同样,测量仪器也是用自然界里客观存在的各种材料,通过客观存在的手组合而成,在放置在合适的地方,才能引起量子态的塌缩。其实,使量子态塌缩的“仪器”不一定都是人造的。

可以想象,在人类和任何有意识的生物都还没有出现的几十亿年前,在地球或宇宙的其它什么地方,出现过两条碰巧形成的狭缝,从太阳射出的光子,以“无所不在”的量子态,同时通过两条狭缝,然后与狭缝后面的岩石发生反应,塌缩到一个点上。这样的过程,或类似的过程,一定在人类和任何有意识的生物存在之前,就在宇宙中不断地发生着,完全不需要意识的参与。所以我认为,产生量子态塌缩的“仪器”应该更广义地定义为“经典系统”。也就是说,量子力学里的“观测”,是指量子体系与“经典系统”发生反应,产生一个”经典物理量”的过程。什么是“经典系统”?就是量子效应不明显,基本上可以用(非量子的)经典物理来描述的系统。什么是”经典物理量”?就是我们在经典物理里所熟悉的物理量,如位置,动量,电流,电压,等等。量子力学之所以显得“诡异”,就是因为量子系统的状态,与我们熟悉的经典物理量没有一一对应的关系,不可能用经典物理量来描述。如果采用这样的定义,“观测”就与意识毫无关系,更谈不上观测者的意识会直接导致量子态的塌缩,也不会给物质世界必须依赖我们的意识才会存在的说法留下任何空间。


相关链接:




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作者:马黑 回复 甯宁寧 留言时间:2016-09-09 20:17:24

甯宁 高见!人本身就是一个测量器!测量周围环境的温度湿度气味,还有其它我们没有发现的很多感知能力。有道理!

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作者:甯宁寧 留言时间:2016-09-09 17:26:13

完全同意Gary所说:“量子力学中的“观测”,应该正确地理解为量子体系与测量仪器之间发生的反应,而不是观测者主观的意识行为。是量子体系与测量仪器之间的相互作用导致了量子态的塌缩,而不是观测者的意识导致了量子态的塌缩。”

这与我调侃的“调频”,应该是一致的。敏感人的器官为测量仪器,当其生物“波长”与你感受到的对象(量子体系)发出的“信号”产生“共振”时,bingo!

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作者:马黑 回复 紫荆棘鸟 留言时间:2016-09-08 22:27:40

紫鸟是专家,紫鸟一定明白文章讨论的内容。替Gary谢谢紫鸟!

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作者:马黑 回复 甯宁寧 留言时间:2016-09-08 22:25:11

这类事,虽说不能解释,但确实存在,很多人都有这样的经历。

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作者:紫荆棘鸟 留言时间:2016-09-07 06:54:49

支持 Gary,朱清时有点过于喧哗了。说重点,这么乱说有点毁了他老人家的三观。

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作者:甯宁寧 留言时间:2016-09-07 00:09:29

谢谢马黑兄理解。

单说心灵感应,我的姐姐们也有事例。我的事例是与我的老父亲和我的婆婆。在没有任何不好的预兆前提下,我日常生活中,为父亲理发/为婆婆拍照。那次我忽然感到不安,父亲老了/婆婆身体不好,可能要离世而去了。而那两次第一次的不安,都是我与父亲/婆婆的最后一次见面。告别仪式上,父亲整洁的发型是我那次在他老人家生前理的;婆婆的遗照是我那次将近一年前为她老人家照的。。。

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作者:马黑 回复 甯宁寧 留言时间:2016-09-06 21:31:46

宁:

我明白你的意思,你比较敏感,会感知到一些常人感觉不到的东西。我对心灵感应之说比较相信,按照朱校长观点,那就与量子意识论有关。

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作者:甯宁寧 留言时间:2016-09-06 10:59:44

谢分享!

刚刚先读了链接里朱时清讲座,读到结束我已眼眶湿润。这几年我经常自说自话,我的各个感官的敏感,是其调频能力太强。。。

现在外边,手机不方便。晚点再续。

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作者:马黑 回复 gugeren 留言时间:2016-09-05 21:41:23

老古,

不是我的文章,是我妹夫Gary 的文章,确实深点,我看了几遍,都搞不太懂,但我很有兴趣,尽管是模模糊糊有一点概念。我对所有的自然科学问题都有强烈兴趣,但这方面基础浅薄,一读到这类文章和讨论,都有种崇敬之感。

看了妹夫这篇东西,征得他同意,放到博客里,给有此方面兴趣的朋友一阅。

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作者:gugeren 留言时间:2016-09-05 20:06:01

老马的这篇文章深了点,似乎牵涉到了物质世界与精神世界之间的联系,也就是所谓“唯心”和“唯物”之争。

那会引起一场极大的辩论的,呵呵!

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