如何評價施一公《生命科學認知的極限》的演講,和方舟子對其「意識與量子力學」設想的批判?
施一公:生命科學認知的極限
演講摘錄:「我認為要解釋意識,一定得超出前兩個層次,到量子力學層面去考察。我自己認為是這樣的。」和方舟子對這個演講的批判的摘錄:方舟子惡評施一公,你怎麼看?
謝邀 匿了
院里的人都知道 其實施院長一直看不起生物學裡很多其他分支 覺得那些學科一點都不「科學」我們實驗室的研究方向就是他最鄙視的之一。。。這麼多年怎麼熬過來的 哭很多場合直接間接聽過好幾次了 不奇怪所以他當初才選擇研究生物物理 (結構生物學是生物物理學的一個分支)因為生物物理夠理性 夠科學看了這個演講感覺終於明白背後的原因了 不負責任的猜測一下:施院長估計覺得生物學的其他分支無非是認識自然現象而已,算不得科學。生物學的研究工作中有意義的就是在原子層面搞清楚生物的運作機理(也就是結構生物學),剩下的工作就屬於物理學的範疇了。
順著往下想,施院長自己做的方向正是生物學正確的發展方向,PS:也許是唯一正確的方向,再往後思考就是進入物理學的領域一點也不奇怪。施院長是崇拜物理的,只可惜學科跨度太大,搞不太懂,產生了「不可知論」的傾向,講出來就很像民科。也或者是思考的不夠深入,還沒想的很清楚。也或者是太忙,沒怎麼準備這演講。當公眾人物真難。唯一不太懂是黑神經生物學那塊,看來這是真實看法呀,原來在院長心中神經生物學是如此沒用,饒老師知道嘛。。。
物理學我是門外漢,此答案開腦洞強答~更新更新
1量子糾纏不能超過光速傳遞信息!2量子糾纏不能用來傳遞信息!只能用來驗證密碼本,仍然需要傳統信道!施一公把這個概念沒理解清楚,以為量子通信實現了,那麼分子和分子之間就能傳遞信息,進而神經元、個體之間也能傳遞。這種想法在基礎層面犯了個錯誤,就是量子糾纏本身不能用來傳遞信息!所謂量子通信只是一種加密方法,並不是用量子糾纏來通信!
就算有量子糾纏,也不會讓神經系統更加厲害,因為量子糾纏本身不會傳遞信息!
如果不明白為什麼不能超光速傳遞信息,請看評論區的精彩討論!!!或者移步:我舉一個」利用量子糾纏實現超光速信息傳輸「的案例,大家找一找有什麼毛病? - 個人諮詢為什麼量子通信不能超光速傳遞信息? - 物理學
當然量子計算機我就不知道怎麼回事了,也許?======================原答案====================
就算是生命科學裡面最牛的大牛,也有民科的時候,施一公這量子糾纏太能扯了。
量子糾纏是非常微觀的存在,而神經衝動的產生需要大量離子通道的參與。如果硬把這個效應加進來,實在是牽強。想要用海浪推動油輪,中間還差了好幾個數量級,差了好多級的腦洞。當然你可以說我們用海浪起伏來發電驅動油輪。差了多少個腦洞:最原始的神經系統進化出來的時候就已經將帶有量子糾纏效應的所謂「磷酸鈣」整合到離子通道上。可是量子糾纏只能成對存在,而且要保證這對糾纏態的「磷酸鈣」被運送到需要「心電感應」的地方。糾纏態的粒子怎麼產生?怎麼分發?怎麼運輸?收發雙方怎麼核對?迷之腦洞啊!
這不怪施一公,這是人性普遍的弱點:太容易相信玄之又玄的東西。話又說回來,如果人都沒有點不切實際的幻想,徹底理性也不好,有時候科學發展就要來一點想像力做佐料。(以下為個人觀點,有沒有道理你們自己判斷。因為這是評價爭議性人物,某領域大牛,而且我給的是全負面的解讀,所以特此說明。主觀上,我並不想批評領域大牛,但以下內容,我確實是這麼想的。)
施一公的演講我之前在《知識分子》讀過。感覺要是把他演講全文濃縮成一句能看的話,就是:「研究發現微管可以進行量子糾纏」。這個核心的內容因為署了施一公的名,所以當時我信了。看到這個問題以後才吃驚地發現,想不到這篇文章沒有一句話靠譜。
假設這句話是對的,施一公的演講依然有很多的問題。列舉如下:
因果推論腦洞太大不能成立:「因為微管可以進行量子糾纏,所以第六感有根據」;「因為微管可以進行量子糾纏,所以意識是量子糾纏決定的」;「因為微管可以進行量子糾纏,所以你們不覺得量子糾纏是一個可以進化的現象嗎」。演講內容不了解神經科學領域:意識、進化、記憶、大腦,這些並不是懸而未決的名詞(實在不是),實際上我們了解到並且搞明白的內容,比完全沒有接觸過神經科學話題的人想像中的更多。這就是這個研究領域的奇妙所在,你時常恍然大悟——連這種話題也可以被研究出來。「第六感」這個詞沒有定性:它會使得話題淪為沒有範圍的討論。對「第六感」定性是很必要的,比如,那個最近很火的磁感應蛋白,以及不知道存不存在於人類的性外激素與犁鼻器,這種算不算第六感?
由此我看不明白施一公充滿激情的「相信第六感」是想說啥。至少,沒有任何現象能夠證明有預感這樣的事情存在;「似曾相識」在《精神疾病診斷手冊5》,有正經的神經科學的討論。這兩點使我無法「相信第六感」。量子力學不決定意識:量子力學決定意識,使大腦存在並且正常運轉,最早是薛定諤的說法,在《生命是什麼》這本書里有出現(我沒看過,我不敢去翻幾十幾百年前的古老科學書,這包括《物種起源》)。【經評論指正,《生命是什麼》裡面並沒有這種說法,所以這個思想的來源待查[1]。我看了一下,《生命是什麼》討論的是這個Minda€「body problem】【而偽科學的說法是這個Quantum mind】這個「意識的量子力學」的說法已經被淘汰很久了。細推這種「不決定」需要很多字,我在這裡只談量子力學不適用於解決神經科學話題,最明顯最直接的觀察:1、在時效上,神經活動並不是那麼快,看不出來量子力學現象,對相比之下這麼緩慢的神經活動,有任何影響;2、看不出來就算有影響,這種影響能有什麼意義;3、這種機制存在並且能夠進化的話,神經環路這種輸入、處理信號流程這麼麻煩的東西,實在是不用要了。以上是我讀《知識分子》時的想法。我今天看到這個問答,才知道方老師對此有評價。
我覺得方老師文章里的批評是對的,因為這是很基本的原則:不可以在不定數多的可能性中隨便抓住一種,然後堅定地相信它。所以,如果施一公的說法只是一篇莫名其妙的跨界論文里的莫名其妙的設想,那麼在演講里當成科學事實,去講授「生命的本質是什麼」,就不妥當。
因為這類設想一般出現在文獻的discussion部分,其實它的潛台詞是,「我覺得我的腦洞不錯,你們想做後續的研究,快拿去用」。你要是聽說過「idea is cheap」,就應該明白這些腦洞沒有特別的價值。由此我感覺,施一公不懂得怎麼判斷科學事實和非主流理論,這和他的頭銜以及成就是不相稱的。
不過這樣也沒有什麼奇怪。
博士學位只意味著你很可能是一個(視野狹隘的)專業人士;功成名就只說明你在某個細分的領域裡,確實做了很多達到要求的工作,工作量大,能力強,效率高……而且做的這些是大部分人不願意去做或者沒有能力去做的。這些並不能保證一個人的言辭、見解和人品。話說回來,科學家也是一份工作。什麼樣的人都有。
這類相信「量子力學和意識有關聯」的理論的人,我另外還知道兩個,他們的領域就是神經科學本身哦。這兩個人分別在不同的生命科學排前十的985高校工作,不點名了,但是在是,觀感非常雷。這還不算。獲得諾獎的很多人也是奇葩:方舟子:搞偽科學的諾獎得主來中國獻「餘熱」所以實在是——沒有什麼好奇怪的。總之對這件事情,我有兩個感想:
微信公共號號資訊/科技新聞不可輕信;過度無選擇性的閱讀有害健康。最後談一談非主流理論。
一提到民科,我總是想起我一個老師的說法:「你們想要證明違背熱力學定律的反應可以發生,當然不是完全不可能,可是,推翻現有的科學事實,預計有多少工作要做?」——更何況這類非主流理論,時常存在的情況是,連一點點暗示理論成立的跡象也沒有,完全不用談「後續研究」。當然讀文獻上當也不奇怪,不小心的人容易follow陷阱;文獻不能每一句都讀進去,否則你一定看不出來文章有什麼問題,因為它寫的都是它想要你聽到的。
最後再告訴你們一個八卦,錢學森之所以相信特異功能,是因為他在美國的同事,是邪教教主:
科學網—科學家與邪教教主腥紅女士事件:最為神秘的魔法儀式_X博士微信公眾賬號補丁:[1]我查到這個思想的來源以後會補充在這裡。供大家參考。自由意志雜談 趙南元:非常著名的「B-MI理論」 (腦—心相互作用理論)就是波普爾(Karl R .Popper,著名科學哲學家)和艾 克爾斯(John C.Eccles,腦生理學家,諾獎得主)兩個牛人攢出來的。1977年 二人出版了合著的《自我及其大腦(The Self and Its Brain)》一書。這部鴻 篇巨著讀起來如同在啃一個「巨大的酸果」,但其中有效的內容並不多,全篇的 論述就像撒謊圓謊的三口相聲《扒馬褂》——波普爾信口開河撒大謊,艾克爾斯費盡心機也圓不上……
……為了把波普爾的謊話說圓,艾克爾斯發明了一個新概念——「半開放柱」。「柱(Column)」 是大腦皮層中的小區域,直徑大約0.5mm,包含上萬的神經元,在垂直於皮層表面的方向分成6層,可以執行一個簡單的功能,例如視覺區的某些柱可以檢測某個特定方向的線段。艾克爾斯假設這些「柱」中有些是「半開放」的。所謂「半開放」是指這些「柱」可以被精神世界所影響,形成從心靈到大腦的信息通道。由此必然產生下一個問題:精神是通過什麼物理原理來影響「半開放柱」的?艾克爾斯認為是量子力學的效應,即「半開放柱」里的某些物質的量子力學舉動會被精神世界所影響。這個想法自然不是艾克爾斯首創的,他畢竟不是個物理學家。早在20世紀初量子力學剛剛興起之時,就有物理學家在談論「電子的自由意志」(列寧曾經寫文章從唯物主義的哲學角度批判過)。
這個埃克爾斯的書,我讀過一本叫《腦的進化:自我意識的創生》。
不要問我感受。我感覺相當不好。
[2]和量子力學有關的奇談怪論(如果我看到有新的,我會更新在這裡,供參考,給大家感受一下什麼叫「idea is cheap」:猜想有很多種,答案只有一個;工程設計有思路沒用,做出來才算):
Quantum anthropologyQuantum brain dynamicsShadows of the Mind——當然,做假說驅動hypothesis-driven的研究是允許的,比如線粒體代謝異常引起癌症,腸道微生物引起自閉症影響性格引起糖尿病,做這樣的研究是允許的。能說服別人,拿到funding,想做就做吧。只不過它們不可以算強證據有細節有機理的科學事實,拿來強行推銷並不合適。另:我看到@Meng 的答案說中醫不被承認是因為SCI歧視。並非如此。比如美國nih就有另類醫學研究中心。又比如針灸就是確定在麻醉上有效果的。這些研究並不是如此屈辱。即使針刺麻醉,效果並不穩定,不適合用於臨床。不管施一公在(結構)生物學上做得怎麼樣,他看起來確實不懂物理……
另外意識確實可能和物理學有聯繫(比如 http://arxiv.org/abs/1401.1219),但和施一公想(猜)的那種恐怕關係不大。從拆接計算機導線的角度來看複雜的程序。中心已醉。
看來方舟子沒黑錯人
看了樓上所有答案,講真,難得一次性在知乎上看到這麼多不黑方舟子的人。
把一個搞不懂的東西捆綁在另一個搞不懂的東西上,不懂的東西就好像少了一半。
讓自己不願承認的事實和未解決的疑團掛上鉤,這個事實便彷彿不存在。
然而這並沒有什麼卵用。
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我認為很多人試圖把量子力學和認知科學捆起來的根源還是對機械論的恐懼。這些人中,科學素養較好的一方會把原因歸於自己也搞不清楚的學科,科學素養較差的一方會把原因歸於神或者「道」一類相似的什麼東西,其共同特點就是「未知」。
規律是人們口中所稱的「自由意志」的死敵,而沒有摸清規律的東西存在著「沒有規律」或是「有著難以言說的支持自由意志產生的特殊規律」的可能性,這就成為了解釋自由意志的土壤。待某一天量子力學被完全突破,他們又會轉身尋找其他的布偶,例如「混沌中產生了規則之上的新規則」這種理論一定有人見過。人們總是試圖撼動機械論,殊不知自由意志根本不需要證明,它的存在與規則也並不衝突——在實踐的形式下。
說來說去,都還是人類慘淡的自尊心在作祟嘛。
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我的態度很明確,雖然不怎麼喜歡方舟子其人,但這次他是對的。施一公的論據很薄弱,他的假設雖說不能說有多錯——證偽難度大概接近於證偽占星術(此處比喻可能不太恰當)——但也絕對說不上對。此外,他跨界甩出這麼一個沒什麼根據且不新鮮的理論,對認知科學的進展沒什麼幫助不說,還增加了認知科學在公眾眼中的神秘性和研究難度,稱不上什麼好事。要讓我上,我也給惡評。果殼搬運請問什麼叫Orch-OR,最近說已經被證...作者:九維空間這個Orchestrated objective reduction還稱不上一個理論,而是一個假說。我了解的大致歷史發展如下:
1. 現在無論多快的計算機,處理的都是經典的二進位信息,非0即1,可以說完全建立在經典物理學基礎上。Penrose認為人腦不可能按這種簡單的經典計算機方式來處理信息(所以他把依靠經典計算機的人工智慧稱為「皇帝新腦」,就跟皇帝的新衣一樣)。那麼人腦只能靠更深一層次的物理學,即量子力學來處理信息,產生意識。簡而言之,人腦是一台量子計算機。 Penrose隨後和神經學家Hameroff合作,認為人腦中能夠產生量子計算的單元是神經細胞的微管(microtubule)。因為是納米尺度的蛋白質結構,量子效應顯著。2. 這個假說由於太過超前,在那個量子信息學還未成型的年代,提出後馬上遭到各個領域的大量批評。當然生物化學等人評論不到點子上,因為他們不懂量子力學。但是後來MIT的物理學家Max Tegmark卻給出了殺手鐧,他計算出室溫下這些微管的退相干時間只有飛秒量級(10的負15次方秒),根本無法進行量子計算。
註:退相干是一個量子系統通過和外界相互作用演化到經典系統的過程,和系統的尺度,溫度等成正比。退相干時間越短意味著系統能夠保持量子特性,進行量子計算的時間越短。3. 幾位物理學家聯合Hameroff認為Tegmark的模型錯了,關於微管的參數取的不對。他們重新算了一遍,提高了好幾個數量級,但是也只能到幾百納秒的量級。但隨後他們提出微管可以篩選熱雜訊,通過控制水分子來實現某些量子糾錯演算法,從而在退相干之後還能保留量子信息。後來一些理論研究認為一些特定的量子態可以在微管里保持更長的相干時間。
4. 隨著量子信息學的發展,意識起源於人腦的量子計算這個未經證實的假說逐漸潛移默化到了很多領域。反過來意味著如果這個假說正確,量子計算機可以完美模擬人腦。Google也準備在量子人工智慧上面砸錢。很多好萊塢的科幻電影,在提到真正人工智慧時都會用到quantum這個詞,如變形金剛,絕密飛行,超驗駭客等等。最近一些機器人影片也在熱炒這個概念。
5. 你提到的Bandyopadhyay工作,觀測到了微管表現出如同一個單蛋白質分子的電學和光學效應,也許意味著組成微管的蛋白質分子之間有著很強的相干性,這個結果支持Hameroff等人的假說。
個人評價:Penrose是提出意識可能來源於人腦量子計算的先驅。但可惜的是他沒有做量子信息的研究,錯過了成為量子信息學創始人之一的機會,這可能跟他的本專業是廣義相對論有關。有朝一日真的驗證了意識來自量子計算,榮譽一定會給研究量子信息領域的物理學家,因為他們才可能在未來建立人腦量子計算具體模型,實驗驗證該模型並且造出真正的人工智慧。Penrose可能僅僅作為一個停留在哲學階段的先驅者了(他扯了一些我認為沒必要的量子引力進來)。
如果讓我打個賭,意識來自人腦的經典計算還是量子計算,我肯定會賭量子計算。
從我個人的角度,我也傾向於認為大腦中肯定存在量子計算,原因有:
1. 細胞內分子的尺度常常很小,小到足夠表現出量子態。比如說DNA的寬度是2.2~2.4 nm,微管的寬度是內徑12nm,外徑24nm。既然生物演化可以利用到環境中一切可以利用的東西,eg 磷脂、氨基酸、磷酸鈣,沒理由不利用量子的一些奇怪性質
2. 經典計算機的二進位計算效率太低而能耗太高,現階段那些可以識別圖像語音的機器,需要堆幾百個CPU和GPU,每年耗費幾十幾百萬刀電費。而人腦顯然比這節能得多,有可能就是存在著一些耗能低得多的量子計算。
現代科學學科之間的細分程度以及行業壁壘已經高到沒有人能夠成為全才了。就連一個大學科內部都不可能,比如最後一個橫跨理論物理和實驗物理的大家費米去世也超過半個世紀了。更不要說不同學科之間。跨學科的思考和交流當然是好事,往往是新領域的出發點。但是,現代學者應該需要意識到自己知識的局限性。一旦離開自己從事的領域,專家學者的身份就沒了,充其量是一個具有理性思考能力和批判能力的普通知識分子。施一公在蛋白結構領域是大牛沒錯,但他到底學了多少量子物理?公眾不清楚,希望他自己心裡清楚。專家學者擁有一定的身份和社會影響力,因此,尤其在對公眾演講的時候,要格外小心,不要因為自己的影響力就去隨便談論自己不熟悉的領域,不要把自己的主觀想法以一種客觀定論的方式表達出來,以免引起誤導。作為某個領域的專家,不是說就不能談別的事情了。但是在和公眾談論其他領域自己的想法和理解時候,多使用第一人稱和表達個人看法的陳述,比如「我的猜測,我的主觀感受」等等表達方式,別把話說死了。施一公此次演講,大抵是他自己的主觀想法罷了。看到有匿名用戶回答說施可能有看不起生命科學其他領域的研究,唯推崇物理和結構的傾向。如果這在某種程度上確實的話,那至少我個人的態度是,他的科學哲學觀念有待商榷。
切莫老拿前沿搞大新聞,不能聽風就是雨切莫為了搞交叉而交叉,不要總一顆賽艇切莫強行裝作思考人生,也需沿歷史進程切莫實名暴力批判名人,定要悶生髮大財
謝…what?先上結論吧:這是施老闆的個人工作總結報告預警,下面內容充滿了口水和吐槽,請確定是否要繼續看下去提前聲明:施老闆是我的偶像,他的語錄曾經被我老闆演繹成現實,讓我得到了極大的「鍛煉和提升」…容我回味一下… 我來打趣一下施老闆,又來王婆賣瓜了,給自己的「諾獎級」成果背書了,這是一個充滿私貨的演講。大家知道,生物這個巨坑埋葬了無數理科生。因為生命太tm複雜了。我們有太多的視角,有種豌豆做群體的,有追著大猩猩做行為的,有金色麥浪做生態的,有擼多了做細胞的,有搖試管做生化的,也有擼啊擼做生物信息的。但是,還有一個學科,叫做結構生物學,額,就是積木玩多了,當年,偉大領袖偉大導師就是做這個的 額,不好意思,放錯了是這個
咳咳,我說的是沃森和克里克。
施老闆恰好也是這個領域的,而他做的是結構生物學,就是解析生物結構的,不是庖丁解牛,是解析蛋白結構,這個解析精度嘛,原子級以本月8日發表在(Science)上題為The 3.8 A Structure of the U4/U6.U5 tri-snRNP: Insights into Spliceosome Assembly and Catalysis 的研究論文為例。報道了釀酒酵母剪接體組裝過程中的一個關鍵複合物U4/U6.U5 tri-snRNP高達3.8埃解析度的冷凍電鏡結構。A在這裡是長度單位(埃),1?等於1^(-10)m,即納米的十分之一。剛好是原子的直徑範圍解析出來是這樣的組裝好呢,是這樣子的
其實施老闆反覆做的就是這個,估計是要解析天下蛋白(某船夫評論:施一公此前不研究剪切體,以後也不會研究,換別的蛋白做解析,只要有錢就打一槍換一個地方不停解析下去吧。)。這東西特點就是,燒錢好死引用量大(屬於非常基礎的,類似測序,測序文章引用量就特別大。),這些年,已經為施老闆貢獻了167篇重量級論文,而其中發表在《Nature》、《Science》、《Cell》、《PNAS》和《Nature子刊》等全球最頂尖期刊上的頂尖論文就高達76篇。而施老闆做的最好的幾個解析,就是他演講里提及的三個方向,癌症,神經啥的,正是他的文章的研究內容施一公 研究簡介:來自清華大學官網介紹施一公主要科研領域與方向:
主要運用結構生物學和生物化學的手段研究腫瘤發生和細胞調亡的分子機制,集中於腫瘤抑制因子和細胞凋亡調節蛋白的結構和功能研究與重大疾病相關膜蛋白的結構與功能的研究細胞內生物大分子機器的結構與功能研究這就是他這次演講的所提到的三個內容。
所以,其實這個演講,與其說是科普,更像是施老闆自己的成果彙報。總結一句話就是,我施一公的選題和研究方向,是非常甚至是最有意義的哦overPS:213其實蠻感激施老闆的,無論是工作上還是感情上工作上,施老闆以獨步天下的秘訣解析了無數個蛋白,這是一項非常基礎的內容,為以後生物的研究奠定了基石。感情上,施老闆以生物而仕,時時走在新聞的前沿,讓無數人開始關注生物,嗯,我很欣慰啊。關於生命和量子力學的研究並不是空穴來風,也不完全都還處於假說階段。所以方教主是不是給自己挖坑了?
以下僅為個人腦(zhuang)洞(bi),本人知識水平及其有限,比起各位前輩要差很多,但是仍然希望可以參與討(si)論(bi),也好給自己的期末作業找個出路。
只上了一節課的我就忍不住開始蹦出術語(或者臆造),各位理解就好,也歡迎糾正。 看到這演講我是有點懵的,因為跨度比較大,不知道是以什麼方式組織的。這裡我認同「演講是以院長(我怎麼也跟著這麼叫了)的研究領域為線索的」的觀點。 他主要提出了「量子糾纏可能解釋意識產生」的論點(對此斷言我表示相當的不自信,因為演講中他並沒有詳述量子角度怎樣考慮意識問題,而是轉而以量子糾纏「猜想」「第六感覺」) 他的論證過程:(格式所限,按照單線排列) 意識產生的研究很困難(近似於意識產生是一種複雜度相當高的東西)-人腦可以承載意識-(據說)量子(糾纏)理論具有很高的效率-人腦中存在量子糾纏現象-量子理論可能解釋意識產生。 方舟子很可能想從論證的開頭反駁,然而他給出的論據力度明顯欠缺,這相當於方的同學說「我不服」,然而卻沒說自己陣營的人究竟有什麼法寶能讓他有底氣說不服。 「人腦可以承載意識」這一部分是我的推斷,院長的工作背景以及他的論證體系足夠說明他持有這種觀點(當然我無法說明他是否認為意識只存在於某個具體器官而沒有外延)。 幾乎所有火力集中在兩個括弧部分。這「據說」簡直是bug一般的存在,它是極容易犯的錯誤(我的這段話里可能有幾個「據說」,可是我自己想發現就有些困難),而且一般思路下很難發現,但在專業糾錯人方舟子眼裡可能就是重點篩查對象。一經發現就是致命的,因此院長就像是被抓住了小辮子。 「方舟子使出了絕殺!」 而之後兩步就比較玄了。我們只看他演講里體現的部分:「量子糾纏很厲害-第六感覺甚至心靈感應都可能由量子糾纏產生。」 其他答案里有關於「量子糾纏是否能實現如設想般傳遞信息」的討論,在此不再贅述。我比較關注的是這裡的論證思路。 這像是一種匹配的思路,在一個異常強大以至於人類尚且無法理解的事物面前,我們傾向於認為它是由同樣強大甚至同樣無法理解的事物「創造」出來。 我個人很提倡這種思路,它可以給科學進步提供選擇的岔口。看起來是更麻煩了,但比沒有路要強一些。 然而我對這種思路的強度存疑,還請有識之士指教。 最後回到這個「論戰」上(好像他們也沒有吵起來對嗎)。本來這個論點發表的形式就是演講,沒有論文那麼正式,演講的時候也不會有「參考文獻」的彈幕飛過。而且院長也要為演講效果考慮(至少是短期效果,即對當時聽眾而言),用俗語來說就是「搞個大新聞」。吸引很多人的眼球其實是好事,就算把方舟子引來也不算太壞,對吧。至少我們也會考慮一下院長,也會聊聊量子糾纏了(什麼,與量子糾纏談笑風生?我能做到嗎?Σ(?д?lll))。你們也讓我知道了有個結構生物學,以後改行搬磚的時候也有去處了呢( ̄▽ ̄)正好參加了「未來論壇」的年會,現場聽到了施一公的這個演講,來談談自己的看法;
總共15分鐘的演講,施院前十分鐘講述人類面臨的三大疾病挑戰(腫瘤、心血管疾病和神經退行性疾病)及研究進展,其實並沒有太多結構生物學的內容,主要是科普,講述我們正在面臨的健康危機,給我的感覺就是,雖然人工智慧、互聯網等等工具大大滿足了人的發展需求,但人類的生存需求再次面臨很大的威脅。後五分鐘,施院突然畫風一變,開始講量子糾纏,作為生物人,我當時第一感覺:這也太扯了吧!也可能自己並不理解量子糾纏的內涵,所以蹦出了這種感覺。許多人覺得一個做結構生物學的怎能跨界去談量子物理,但從施院的角度來看,不論某些人承認與否,或者結構生物學是否是被詆毀的簡單流水線搬磚研究那樣,施院都是生命科學領域頂尖的科學家,在科學的金字塔頂端微我們揭開了很多謎底,卻也遇到了更多的疑惑。在自己領域不斷去開拓探索,問題總會多於答案,當感到自己的渺小,這時人們難免回到那些最經典的哲學問題:我是誰,我從哪裡來?諸如此類問題。似乎我們窮盡一生也無法瞥見這個自然世界的終極奧妙,但人又總是傾向於盡可能去解釋自己的疑惑,在這個階段量子糾纏或許是施院能想到的最好的答案了,這個答案與其說解釋神經科學的終極奧秘,不如說他在探索思考了很久之後想到的能解答自己疑惑或者說安慰自己的答案。
他的答案並沒有跨界對量子糾纏評頭論足,只是用物理的東西來解釋自然科學,而且施院雖然做結構生物學,但他的思考和所學並不局限於生物,他還有個計算機碩士學位,而且就在演講的那段時間他還在讀數學家黎曼的書,許多人吐糟他用錢用人砸出那麼多CNS,但很少人會問:為什麼是他,而不是別人?
偉大的牛頓為我們揭開宇宙的面紗,但其生命最後階段醉心於神學研究,這何嘗不是自己的研究已經登峰造極仍然充滿太多的疑惑而跨界去尋找答案的表現,這就是所知越多疑惑越多吧。
科學的魅力就在於去發現探索這個世界背後的秘密,允許不同觀點表達也正是科學研究的特徵,施一公只是表達了自己的觀點,也許我們懶惰的傾向,總希望別人給出可靠的答案,我們何必對大牛們的觀點如此在意,允許討論允許猜測正是科學研究中好玩的地方。對或錯這都只是一場民間組織關於科學的自由的演講,並不是嚴肅的科學報告。研究中既有生命科學,也有物理學,把問題留給聽眾,吸引更多人、更多孩子來探索不就是很有意義嘛!不贊同最高票答案和任何懂得不比施一公多,還指責他懂的少亂說話的人。你們不是更加在亂說話么?這種人的最大代表就是方舟子。施一公不是做物理的,方舟子更不是。施一公不是做神經科學的,方舟子更不是!方舟子有個「做神經的同學」,施一公做神經的同學不比他少吧,權威程度不會比方舟子的同學差吧?方舟子只引到一篇物理學文獻,就以此批判施一公。你一個物理外行方舟子如何確定只有這篇文獻說了這個問題,以及未發表的研究成果是不是已經有了問題的答案?施一公引用不懂的東西做個猜想是錯,你引用一篇你也不懂的文獻批判他就成立了?
很多答主說 隔行如隔山 這句話我首先送給方舟子,讓他閉嘴!方舟子對國內科研環境的破壞。他作為一個外行,僅僅在網上搜搜資料,就敢「打假」,敢否定別人幾年幾十年的工作。如果僅僅是學歷造假,證書造假也就罷了。很多研究成果他也打。我不否認他打過一些假,但他也打過很多真!對中醫的態度就更不用說了,在轉基因問題上「站隊」的nc程度就差趕上某元了。關鍵是,他綁架了輿論幫助他,用自己的「常識」就去否認別人辛苦得來甚至視作生命的研究成果。他說外行的成果假,無非是1、不符合我的常識,2、SCI不承認(參見中醫問題)3、他做的和XX不一樣,而XX是大牛。第一條嘛,民科都會;第二條嘛,有些學科明顯不合理啊(中醫),而且SCI對中國人,總有些不友好;第三條嘛,誰是大牛誰不是,還不是他一張嘴。這種理由,雖然可以抓出造假者,更可以冤枉好人,最重要的是,擾亂了秩序,好像人人都可以網上搜搜然後質疑別人辛苦的成果。正確的科研打假,是用事實說話,用實驗說話,用同等級的努力說話。日本的幹細胞造假案,就是世界各大實驗室辛苦一年怎麼也重複不出來,才被抓出來的。作為一個物理人,父親和妻子都在做生物,我認為施一公的做法無可厚非。而且是他應該做的。首先,施一公的猜想,每一句前面都有一個「我認為」,「我自己認為」,已經明確地表明了,這是猜想不是事實,這是猜想不是事實,這是猜想不是事實,重要的事情施一公也要說三遍才算數嗎?其次,用別人的猜想為基礎,繼續進行猜想,是合理的。否則做弦論的,做黑洞的,早就該洗洗睡了。第三,科學研究,本就要大膽假設。小心求證是後面的事情,即使錯了,也無所謂。這樣科學才能發展。如果連猜想都限死了,哪來的創造力?怎麼能突破?國內很多研究者只能跟著國外的人做,還不是因為他們想都不敢想。第四,其他學科的人,需要他這樣的行業大牛,來進行猜想。隔行如隔山,但是交叉學科卻是最有產出最有用的。作為物理學者,我們需要做生物的人告訴我們,哪些事情是不可能的。而越是牛人,知道的不可能就越多。這就是猜想,任何人都只能以自己的知識為基礎進行猜想,猜想的價值並不在於多合理,而是在於排除了多少種可能。這樣後來的研究者就可以少走彎路。一百種猜想,只有一種是對的,如果有人排除了50種,我們就只要去驗證另外50種。這就是科研中有經驗者的作用。施一公根據他的生物學知識排除50種,雖然剩下的50種有些在物理學者看來很幼稚,但是下一步就是物理學者再排除40種,好了,我們離真理只剩下10種了。所以施一公的猜想,在我們排除的時候,優先考慮。所以,隔行如隔山,是用來限制方舟子這種說出確定的「是非」的人的,而不是用來限制科學的猜想的。方舟子嘴毒眼更毒,佩服佩服。
這年頭開腦洞都不行了?打假打到腦洞上,尼瑪這是要消滅想像力么。
施一公就只是做個報告說說他開的腦洞,又不要建個國家重點實驗室來做這方面的研究,更不會改寫清華的本科生教材。話說這腦洞也不咋新穎,他要是見了Robert Lanza開的Biocentrism會不會也噴一槍。人工智慧技術與佛學一切法無所得不可住 意識與量子的非定域性非實在非分離性非因果性 哲學本體論的局限性
人工智慧技術與佛學一切法無所得不可住 意識與量子的非定域性非實在非分離性非因果性 哲學本體論的局限性
爵士貓2 小時前
佛就是覺悟者,是明白了【法】的真意。那佛覺悟到什麼呢?
佛覺悟到無我,無法,無常,寂靜涅槃,不再後有。
換句話說,佛覺悟到一切法不可執有,一切法無所得,一切法不可住。
用現代量子世界理論解釋,就是一切法非定域性,一切法非實在,一切法非分離性,一切法非因果性,一切法沒有一個本體存在,一切法均是緣起緣滅,一切法均是緣起性空,不存在一個本體。
也就是說,人類文明以來以為有一個神靈或者佛性或者絕對真理或者真我,由於一切法非定域性、一切法非實在、一切法非分離性、一切法非因果性,而不存有本體的神靈、佛性、絕對真理、真我。
本體的神靈、佛性、絕對真理、真我,只是人類意識的一種量子坍塌而形成的一種在現實世界的投影,或者說映射。
量子理論和相對論之間的矛盾,暗示了在自然宇宙中存在一種更基本的層面。無論是量子理論還是相對論,都指向這一更深層的理論。而這種更基本的層面,代表了一種不可分割的整體和一種隱含的秩序,在此之上才產生了我們對這個經驗宇宙的解釋秩序。
隱含秩序不僅適用於物質也適用於意識,它能解釋物質和意識二者之間的關係。隱含秩序代表更基本的真實,精神和物質被看作是這一更基本真實在我們的解釋秩序中的一種投射。
而這種宇宙的隱含秩序,或者說宇宙的法道本是宇宙的根本秩序與邏輯。宇宙的法道是超越人類存在的時空維度而存有,一切法是更高維度甚至是十一維度的存有。
所以佛陀,耶穌,穆罕默穆德,孔子,莊子,摩西,都是覺悟者,都是【佛】。 你以為有一個實體的【佛】可證嗎?錯,佛,菩薩,皆是一種施設假名。漢族人因為在阿賴耶識中想成仙,所以一直編造【佛】【仙人】是實體。漢族人絕大多數人以為自己可以成仙成佛,從而永垂不朽!
漢族人絕大多數人以為自己可以成仙成佛,從而永垂不朽的思想,是構築了漢族文化的最底層的潛意識,也是在生活中處處顯現出來!最偉大詞語的就是【大丈夫,當成家立業】!【修身。治家。平天下。】!
心識與人類遺傳基因也有關係。中國文化確實與漢族人的遺傳基因構成與起源有重要關係。漢族人的遺傳基因構成與起源,也是解答漢族文化無神論的重要工具。
大乘的最高成佛境界竟然變成可以倒駕慈航,可以重新以化身的方式轉生世間,這又被認為嚴重背離了佛陀的緣起法,根據緣起法,轉生必須要有無明貪愛的依賴條件才可以,而佛陀滅盡貪愛,怎麼可能轉生?而大乘最高的解脫境界變成了不住生死,不住涅槃,任運自如的無住處涅槃。看似很美好,但這是真實的嗎?
何來觀想到佛性?佛性只是人類自己的語言表達而已,是無法觀想,佛性不是一種存在。【雜阿含經】完整論述了,觀想十二緣起,如實知色、色集、色滅、色滅道跡、色味、色患、色離如實知;如是受、想、行、識,識集、識滅、識滅道跡、識味、識患、識離如實知。而得到無漏,心解脫、慧解脫,現法自知作證具足住:『我生已盡,梵行已立,所作已作,自知不受後有,從而證得阿羅漢果。
孟子的人性本善論,只是一個膚淺的感覺。佛教進入中國以後,佛教的【心性說】結合中國的玄學,才有了【真心妄心論】以及理學的【心性本體論】心學的【良知論】,【心性本體論】心學的【良知論】才使得儒學進入了第三期的發展。
大般若經所說的【色不離空,空不離色,色即是空,空即是色】是為了表達,般若性空的思想。一切法都是緣起性空,一切法都無自性。【諸法因緣和合,施設假名菩薩摩訶薩及般若波羅蜜多】諸法都是因緣和合,緣起緣滅,菩薩以及般若波羅蜜多本是佛法的施設假名!這點是大般若經的核心思想!大般若經【菩薩非實有,是佛法的施設假名】的思想,可以與大乘佛學初期的經典相對應,大乘佛學初期經典都強調【成佛成菩薩,需歷經無量劫】,其實這就是要去除凡夫執著於【菩薩十方佛為實有】,這是與大般若經【菩薩非實有,是佛法的施設假名】一致的!
可惜後來的漢地佛教,由於脫離不了漢族文化【宇宙本體論】的影響,反而一直認為【菩薩十方佛為實有】,這就是漢地佛教曲解【心經】的源頭!
大般若經所說的【色不離空,空不離色,色即是空,空即是色】是為了表達,不要住於一切法,【若菩薩摩訶薩無方便善巧修行般若波羅蜜多時,我、我所執所纏擾故,心便住色處,住聲、香、味、觸、法處。由此住故,於色處作加行,乃至於法處作加行。由加行故,不能攝受般若波羅蜜多,不能修行般若波羅蜜多,不能圓滿般若波羅蜜多,不能成辦一切相智。】。
簡單說就是修行人不能為【我、我所執所纏擾】,否則就會【心便住色,住受、想、行、識。由此住故,於色作加行,於受、想、行、識作加行。由加行故,不能攝受般若波羅蜜多,不能修行般若波羅蜜多,不能圓滿般若波羅蜜多,不能成辦一切相智。】
大般若經關鍵就是【應以本性空觀一切法。作此觀時,於一切法心無行處】【本性空故,自相空故,共相空故,一切法空故,不可得空故,無性空故,自性空故,無性自性空故】,【諸取相者皆是煩惱。何等為相?所謂色相,受、想、行、識相,乃至一切陀羅尼門相、一切三摩地門相,於此諸相而取著者名為煩惱】
天地人都是宇宙的法道之周遍,宇宙的法道本是不依靠俗世而生滅,宇宙的法道本是不依靠俗世而如空氣般布滿了人類的時空,但是人類用【符號與假名】來表達宇宙的法道,這就以人類的思維局限了宇宙的法道的無限可能與無限的必然!
宇宙的法道本【無我】【無住】【無相】【無願】,人類既要以種種【假名法相】限制宇宙的法道,人類就不會明了宇宙的法道是【無名】而【無所擁有】【無所執著】,宇宙的法道既是存在於人類的生活之中,但是宇宙的法道又是遠離人類的生活而存有。
宇宙的法道是整個宇宙的。人類只是一種宇宙的文明形態而已。現代人類5萬年以前才開始存在於地球。現代人類也必將自己毀滅自己。所以人類存於宇宙,必然而且必須接受宇宙的法道。這就是大般若經【一切法無所有,無所得,法即於五蘊,法又離於五蘊】。人類的種種概念,只是為了模擬宇宙的法道,表達宇宙的法道。
人工智慧技術源於現代的物理技術,生物技術,但是恰恰人類對於自身的【意識的機制】【心識的機制】是描繪不清楚的,就是說到現在為止,人類還沒有一個統一的定義【意識】【心識】的概念。
【人工智慧技術趨於成熟,整體架構幾近完善。唯有遷移學習部分有一些薄弱。】
這是一些無神論的人工智慧技術的偏執狂的精神失常的說法!
現在的人工智慧只是簡單模仿大腦的神經結構與運行。
人類現在根本不了解大腦與意識之間的關係。
對於意識是怎樣的,無神論者根本就是在一條錯誤的道路上越走越遠,人工智慧就好比人類發明了原子彈一樣,處於自我欣賞期。
對於意識,無神論者根本回答不了人類語言與文明的發展過程是如何來的!人類為何有音樂,繪畫等藝術才能!人類為何需要情感與交流才可以生存!
這些無神論的人工智慧技術的偏執狂,是沒有能力回答的!
因為無神論的人工智慧技術的偏執狂,認為人類可以不需要藝術、情感而存在!
無神論的人工智慧技術的偏執狂,就是21世紀的失去理智的人群!但是他們以為自己是最理智的!這就是最黑暗的悖論!
至今尚未找到一條真正的關於意識與世界的真實之路。具有真正客觀性質的、不依賴於人們怎樣去觀察它的『物理真實』,這一概念本身就是一場白日夢。萬法唯心。主體和客體世界必須被看成是一個不可分割的整體。沒有一個獨立存在於客觀世界的事物,任何事物都只有結合特定的觀測手段,才談得上具體意義。人類用了無數名相試圖表達一切法,表達意識與世界的真實,這些名相符號都是假設,不是法本身,不是意識與世界的真實本身。在數學框架中,真實可能永遠得不到一個完整的最終描述。
人工智慧技術的偏執狂的精神非正常的說法,一點不奇怪!他就是自人類文明誕生以來,人類希望成佛成仙的夢想的又一個翻版,又一個人類烏托邦的想法!
人的心識意識不單單只是個體的存有,心識意識是整個群體都有聯繫的,否則輪迴是無法繼續的。人類希望成佛成仙的夢想,人類烏托邦的想法,就是人類最深層的業力!中國【三十年河東三十年河西】現象,最底層的解釋就是業力與輪迴。所以大乘佛經才會大力篡改佛陀的原始佛教,而形成了漢地佛教,藏傳佛教。藏傳佛教的喇嘛輪迴轉世,指定轉世靈童的現象,就是人類希望自己永存不朽的表達!
心識意識是緣起緣滅之法,心識意識不是真有【實體的心】存在。
心識意識【亦不有,亦不無,亦不能得,亦不能知處】,心識意識活動是【法】【道】的顯現,不是俗世的客體,說心【有,或者沒有,或者能獲得,或者在某處】。
心識意識的【亦不有有心,亦不無無心】,就是說【法】【道】已超越人類的思維與語言,不可說【有此心】,也不可說【無此心】。
業力就是在【心識】這一大的思想體系中,探討人的【生活經歷與現象】以及人的【輪迴】。
首先,要明確【心識是沒有時空的規定的】,你在做夢中就不能體會時間與空間的邏輯,有的只是一幅幅的圖像和信息。為何·?心識就是一種持續不斷地存在。
心識的世界如何轉化為現實世界?就在於你的執著與執有。
在夢中,你一旦要執有某個圖像與信息,你就立刻從夢中驚喜,回到現實世界。用量子力學術語,你的【心識世界】就坍塌為確定的【現實世界】。這句話十分重要,就是業力的核心!
你的【心識世界】就坍塌為確定的【現實世界】,就是【業力】!
因為你的現實世界的行為,最底層的邏輯都來自於【無時間空間】的【心識世界】。
你的現實世界的行為,有時是不受你自己理性控制的,比如你喜愛某個比你老很多的異性,比如你喜愛某種遊戲,比如你的一見鍾情,比如你天生就喜愛權力場的搏殺,比如你天生就是一個溫柔有愛心的人!上述你的行為,不排除,你在後天受的教育。但你想過沒有,其他人為何就沒有上述行為?
根子還是在於你的【無時間空間】的【心識世界】。
用佛學的思想概念表達,就是【業力】!
你的現實世界的行為與感受,又深深的影響你的【心理】【生理】【思維模式】【道德倫理】【智慧與智商】,這一切都屬於【無時間空間】的【心識世界】。所以,精神疾病由於你的【無時間空間】的【心識世界】被破壞,而呈現抑鬱症、暴力行為、自殺行為等等。
你的【無時間空間】的【心識世界】時刻在改變,重重疊疊,直到你的死亡一刻,你的【無時間空間】的【心識世界】重新脫胎為下一世代!
這就是【業力】的基本描述。
現在西方人,尤其是科學界,應該會欣賞這因果的遊戲,不是嗎?因為身為科學家,你不相信會無端端地冒出一個全能的造物主,宛如有某個真實存在的贊助者會降臨並贊助一切——科學家不相信,佛教徒也不相信。所以從許多方面來說,科學家確實欣賞因緣果的理論。
空性是廣受西方人的賞識;而在一定程度上,他們也接受佛教教導的因、緣、果這個觀念。然而,更加深入審視的時候,我不確定西方對於最深層次的業會抱持多大的欣賞。業與空性是不分離的。由於缺乏更好的例子,只能說,業與空性就像一枚硬幣的兩面。這實在是個很糟的例子,實際上它們是一體的。
生物中心主義第一原理: 我們感覺到的真實是與我們意識有關的過程。
第二原理: 我們的內在和外在感覺是難解難分的,它們是同一枚硬幣的兩面,不能分開。
第三原理: 亞原子粒子一一實際上所有的粒子和對象一一與觀察者的在場有著相互糾纏作用的關係。若無一個有意識的觀察者在場,它們充其量處於概率波動的不確定狀態。
第四原理: 沒有意識,"物質"就處於一種不確定的概率狀態中,任何可能先於意識的宇宙,都只存在於概率狀態中。
第五原理: 唯有生物中心主義才能解釋宇宙的真正結構。宇宙對生命作精微的調節,使生命在創造宇宙時產生完美的感覺,而不是相反。宇宙純粹是它自身完整的時空邏輯體系。
笫六原理: 在動物意識的感知之外,並無真實的時間存在。時間是我們在宇宙中感覺變化的過程。
第七原理:
空間與時間一樣不是物體或事物。空間是我們動物的另種理解形式,並不是獨立的實在。我們象烏龜的殼那樣承載著空間和時間。因此,並沒有與生命無關的物理事件發生在其中的、自我存在的絕對基體。
終極的解決辦法,是沒有的。我們對於生命、意識、物質、世界、宇宙的認知,在21世紀科學與宗教有了可喜可賀的共同點。物質與意識生命是同一硬幣的兩個面。抑鬱症根源在於個體的意識認知模式,與當前社會生活不匹配,,從而導致個體意識系統的認知紊亂,引發情感能力的大大降低,生理上出現種種疾病。這是我這些天,觀想抑鬱症的體驗。
我們的意識模式就決定著我們的個體認知世界。我們的個體認知世界又深化我們個體的意識模式。個體的意識模式==個體認知世界==萬法唯心。
個體的意識認知世界的模式,是由於前世的種種生活經歷塑造的,就是阿賴耶識的構成。要治癒抑鬱症,必須從患者自我修復自己的潛意識、或者超我、或者阿賴耶識開始。
但是每個個體的超我、阿賴耶識是不同的。
觀想中看到的【我】,應該是意識的客體化,就是意識物質化的過程,就是【潛意識,超我,阿賴耶識,真我】。佛祖說的無我是徹底的站在意識一端,【真我】是已經【意識物質化了】,【肉體的我】就是徹底的站在物質一端了。佛祖的學說畢竟是宇宙的根本。
閉上眼睛,試想一下,如果我們失去了所有的感覺,會剩下什麼?
沒有了視覺、嗅覺、味覺、聽覺、觸覺、痛覺、平衡覺等所有的感官信息,外部世界消失了,自我存在感也沒有了,只有思維還在。
思維的基礎是腦和神經。實驗證明,大腦在下意識層面自發地做了決定之後,我們才感覺到自己做了一個「有意識」的決定。腦和神經的運作是自發的,並不需要思維的干預,是受制於潛意識控制的。
存在必須開始於生命和感覺。一個生命中就包含有一個「實境」的宇宙,其形狀和性質都出自這個生命的腦中,是運用由其耳朵、眼睛、鼻子、嘴巴和皮膚收集來的感覺數據產生的。所謂的外在客觀事物和內在主觀感受其實都基於意識對感官數據的分析,說到底都是意識的一種理解形式,是一個硬幣的兩面罷了。除了以生物意識為基礎的存在之外,並不存在獨立的外在宇宙。意識是宇宙最重要的構成要件之一。而真實是與意識有關的過程。
大量精確的物理試驗已經證明了,構成物體的粒子並不以特別的運動存在於特定地點,是觀測者的知識和行為使其進入某個地點,或具有某種活力。若無一個有意識的觀察者在場,所有粒子都只處於概率波動的不確定狀態。即在現象得到觀測之前,現象不是真正的現象。
「實在」並非就在那裡並有著明確的性質等著人們去發現,而是根據觀察者的行為而顯現為存在。是有意識的生命創造了真實,是觀測者的行為給真實賦予了形狀和形式。
沒有意識,物質會一直處於不確定的概率狀態;任何先於意識的宇宙,都只處於一種概率狀態中。宇宙的不確定狀態中包含了各種基本常數的確定性,在觀測者的行為引起波函數坍塌之後,這些常數只能以允許觀測者存在的方式分解。在生命觀測宇宙時,宇宙對生命做了精微的調節,使我們感覺到什麼特性都可能會有的宇宙,卻恰好完美地具備了適宜生命存在的特徵。
我理解的生物中心主義認為: 「三千大千世界」是一種不確定的概率波動狀態,既沒有形狀也沒有形式,隱含著各種可能性,卻沒有確定性。萬法唯心,萬法唯識就是要表達,所謂的「外在客觀世界」不是獨立存在的,而是生命或意識參與創造出來的一種真實。意識是宇宙的構成要件,與宇宙是一體的。
語言的創造是專門用來加工各種替代性符號,並把自然明確劃分為各個部分和各種作用的。「自然」其實就是我們能接收到的有限的感官信息。我們通過語言反映出來的是經過大腦加工的、片面的、簡易符號版本的自然。語言本身往往充滿著被我們忽略的矛盾。
邏輯由開端和結束編織而成。日常生活的推理經驗使我們處在界限分明的對象在其中來來往往的一種環境中,認為萬事萬物都有產生和消亡之時,即邏輯離不開空間和時間上的對比。一旦我們討論無法比較的事情,邏輯就失效了。所以人們在做艱難的選擇時,情感或本能往往會戰勝邏輯。
語言和邏輯是我們普遍用來追求知識的工具。知識的獲得與傳播有賴於用「命名和標記」,即一串語言符號,來代替生動、鮮活的現實,從而使經驗蒙受嚴重損失。人們需要經驗或已有的語言與想要產生的結果進行比較,才能清楚地理解或解釋某一事物。但是,我們意識到的自然中沒有任何東西和整個宇宙是相似的,宇宙也不存在於任何其他背景中,因此宇宙是不具可比性的。
要理解或想像宇宙,我們的語言和邏輯缺乏有意義的方式。
大般若經說【菩薩】用了十分複雜的哲學概念,其實他想表達的就是【法的最高級別就是超越人類的存在維度,人類無法用語言表達的與定義的,沒有時間間隙,沒有空間間隙,人類無法執著與擁有的,但是又是存在於人類存在維度與時空的任何一點】。
【法永遠是人類無法完全實現的存有】,所以佛陀用【寂靜涅槃,不受後有】表達阿羅漢涅槃以後的存有,大乘佛學初期的【菩薩】也是用一些列哲學概念來表達【法的最高級別的存有】。【我們生命背後,沒有停頓一秒的恆常存在,發現她,接近她,才有圓滿。】
佛性也只是一種價值判斷。佛性是人類追求的一種至上的完美與善良,很美好。但是佛性不是真實的存在。
【人性本空,無自性】,人性本身【沒有善惡之分別】。只是業力使得人性,有了在當今世代的價值與倫理道德的分別。時間與空間不同,所謂有情處在的劫數不同,有情處在的大千世界不同,人性在不同世代的價值與倫理道德判斷自然分別不同。無量劫,輪迴,才是眾生的業緣所顯現。修行人的止觀,四禪八定,都是緣起於心識業力的顯現。所謂心識業力,才是心識持續法相的真實流轉,是一個存在。佛性,不是一種存在。佛性,無法用修行實踐予以體證。你可以說你很偉大,但是偉大只是價值判斷。偉大不是存在。
有情大眾因為【不斷我執】【不斷法執】的原因,有情是無法認知超出自己生活經驗的【法】,這也是有情永遠不能離開輪迴所謂根本原因。【一切法無所有不可得】,修行人只有對【法之空性,無限性,不可用語言表達,非實有性】有正確的認知,才可真正解脫!
大般若經從空間角度,談【一切法如虛空,虛空前際不可得,後際不可得,中際不可得,以彼中邊不可得故說為虛空】【一切法無邊界,當知菩薩摩訶薩亦無邊】
經文還是從【五蘊四聖諦十二處十八界】的【一切法空性, 一切法虛空】,論證【當知菩薩摩訶薩亦無邊,空性】。
【一切法虛空】之概念,就是說【一切法不佔有固定空間位置,又存在於任何的空間位置】。【一切法虛空】是人類【心識的基本特質】。在虛空中,【一切法是無法用時間順序予以定位的】。虛空是找不到邊界的。就如同宇宙的邊界,也是找不到的。
佛學對於人類對於宇宙的認知是一個很好的工具。宇宙也許就是沒有時間性的存有,沒有空間性的存有。人類認為宇宙有時間性空間性,是因為人類本身是固定於一定的時間與空間維度中。
宇宙的真實存有狀態,就是【心識存在的狀態】,太奇妙了!
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量子糾纏引發的哲學問題
作者: 成素梅
摘要:物理學家對量子糾纏現象的認識經歷了基於觀念質疑、實驗認可和具體應用這樣一個從理論闡述到技術開發的過程。量子糾纏現象的存在顛覆了許多傳統的哲學觀念,直接引發了關於如何理解「實在」和「因果性」概念的討論。這些討論深化了我們對實在論與反實在論、因果性與關聯、決定論與非決定論、定域性與非定域性、可分離性與不可分離性等概念的理解,揭示了本體論思維方式的局限性。
物理學家對量子糾纏的研究經歷了兩個階段:其一是觀念質疑與概念辨析階段。這一階段以愛因斯坦、波多爾斯基和羅森於1935年聯名在《物理學評論》雜誌上發表的「能認為量子力學對物理實在的描述是完備的嗎?」(通常簡稱「EPR論證」)一文為開端,以如何理解量子力學的基本特徵為主線,圍繞如何理解量子糾纏的思想實驗展開爭論;
其二是實驗證實與技術應用階段。這一階段以貝爾不等式的提出為契機,以檢驗這個不等式的一系列實驗為基礎,以量子信息科學與量子計算的迅猛進展為核心,把量子糾纏作為一種像能量一樣的物理學資源,進行測量、轉換和純化,來探索其廣泛的應用前景。
對於哲學研究來說,量子糾纏引發的哲學問題比過去任何時候都更加尖銳與深刻。我們對這些問題的討論,在本質上,不是對傳統哲學觀念的細枝末節的修正或補充,而是蘊含著徹底的哲學革命以及哲學思維方式的大轉變。
然而,令人遺憾的是,在國際學術界倍受關注的這一論題在國內哲學界卻慘遭冷落,因此,我們有必要對這一論題進行深入探討。本文只是拋磚引玉。
一、量子糾纏的提出與發展
「量子」(quantum)概念來源於拉丁語「quantus」,意思是「多少」(how much),意指一個固定的量,與此相關的一個重要常數稱之為「作用量子」(通常稱為普朗克常數),用h表示,h取自「Hiete」的第一個字母,是「幫助」的意思。在物理學史上,物理學家通常把普朗克提出作用量子的年代(1900年)確定為是量子時代的開端和機械力學時代的終結。此後,物理學家經過二十多年的努力,終於在1925年和1926年確定了量子力學的形式體系。量子力學是探討構成物質基本單元(即亞原子粒子)的運動變化規律的學說。我們無法用儀器直接觀察到微觀粒子的存在狀態,只能觀察到它們在特定測量設置中的特定的行為表現,比如,雲霧室里的徑跡、蓋革計算器的響聲、雙縫衍射圖樣等。在這個領域內,我們過去熟悉的許多規律和觀念都失去了效用,「不確定性」主宰著一切。
量子力學最離奇的特徵是被愛因斯坦稱之為「怪異的超距作用」的量子糾纏,我們在經典世界中從來沒有遇到過類似情況。物理學家理解量子糾纏的過程,不只是理解量子力學的過程,同時還是澄清舊的哲學前提、確立新的哲學觀念的過程。
與繼往通過實驗現象歸納出理論觀念的研究方式不同,物理學家最初對量子糾纏的認識並不是直接來源於所觀察到的實驗現象,而是來源於對量子力學的形式體系的理解與把握。薛定諤早在1926年創立他的波動力學時,已經意識到,假如幾個粒子或光子是在某個物理過程中共同產生的,那麼,它們之間就會發生糾纏。
但是,量子糾纏現象真正引起物理學家的關注,應歸功於愛因斯坦等人聯名發表的EPR論證的文章。在當時的背景下,EPR論證與其說是一篇物理學論文,不如說是一篇典型的量子力學哲學論文。
過去人們通常認為,這篇論文的學術價值在於愛因斯坦與玻爾就量子力學的完備性問題的爭論,事實上,從當前的發展來看,這篇論文更大的學術價值在於技術應用和由此引發的哲學討論。量子糾纏這個概念的提出歸功於薛定諤。1935年10月,薛定諤在《劍橋哲學學會的數學進展》雜誌上發表了「分離系統之間的概率關係的討論」一文,在該文中,薛定諤進一步推廣了EPR論證的討論,並創造了「糾纏」這一術語來描述複合的量子系統存在的這種特殊關聯。
薛定諤在這篇討論性文章中開門見山地指出,當兩個系統由於受外力作用經過暫時的物理相互作用之後再彼此分開時,我們無法再用它們相互作用之前各自的表達式來描述複合系統的態,兩個量子態通過相互作用之後已經糾纏在一起。實驗表明,不管這兩個量子系統分離之後相距多遠,都始終會神秘地聯繫在一起,其中一方發生變化,都會立即引發另一方產生相應的變化。簡單地說,量子糾纏是指,曾經相互作用過的兩個粒子,在彼此分離之後,對一個粒子的任何測量,都會影響到另一個粒子的存在狀態。薛定諤對這種特殊情境的另一種表示方式是:一個整體的最有可能的知識不一定是它的所有部分的最有可能的知識,即使它們可能是完全分離的,有能力擁有各自的「最有可能的認識」。這種知識的缺乏決不是由於這種相互作用是不能夠被認識的,而是由於這種相互作用本身。
用EPR-玻姆的思想實驗來說,在測量之前,兩個糾纏粒子都沒有確定的自旋態,只有通過實際測量,它們才能擁有確定的自旋態。理論提供的測量得到的態是隨機的。例如,如果第一次測量是測量粒子A在Z方向的自旋,測量得到粒子A自旋向上或自旋向下的概率是一樣的。只有具體地進行一次測量,才能確定A是自旋向上,還是自旋向下。A的結果同時引起了另一個相互糾纏的粒子B的自旋態的改變。如果測量得到A在Z軸上自旋向上,那麼,B在Z軸上就是自旋向下,如果測量得到A在Z軸上自旋向下,那麼,B在Z軸上就是自旋向上。這兩個糾纏粒子的態的確定是同時的。從理論上看,量子糾纏是量子力學形式體系的態疊加原理應用於兩個以上的子系統構成的複合系統時體現出來的現象,是薛定諤方程中的波函數在位形空間中不可分解的特徵造成的。
在量子力學中,量子糾纏是普遍存在的,而不是例外的規則。比如,量子糾纏比不確定性原理更明確地說明了雙縫實驗。在雙縫實驗中,一束粒子通過兩個狹縫射向檢測屏,能夠產生明暗相間的衍射條紋,體現了這些粒子像經典波那樣發生了相互干涉,如果一次只有一個粒子通過狹縫,就不是粒子之間的相互干涉,而是每一個粒子與自己干涉;如果我們希望通過儀器檢測到粒子究竟通過哪個狹縫,那麼,干涉圖樣就消失了。我們只能要麼得到干涉圖樣,要麼檢測到粒子通過哪一條狹縫,而不能同時得到兩者。在物理學家認識到量子糾纏之前,物理學界通常的解釋是來自玻爾,玻爾根據海森堡的不確定原理來說明這一事實,即粒子的位置確定,它的動量就不確定;動量確定,位置就不確定。現在物理學家普遍認為,運用不確定性原理說明雙縫實驗只是一種幸運的巧合,事實上是不充分的,最好應用量子糾纏來說明:干涉圖樣的消失是衍射粒子與光子糾纏的結果。在有關量子糾纏的實驗進展方面,1949年吳健雄和薩克諾夫第一次通過實驗生成了一對互相糾纏的光子。然而,這個重大的突破直到1957年才被認可。在長達40年之後的1997年,維也納小組和羅馬小組分別根據這種不受空間限制的量子糾纏現象成功地完成了隱形傳輸單粒子量子態(簡稱為隱形傳態)的實驗,2009年,美國物理學家實驗證明,在肉眼能夠看到的兩個超導體之間也存在著糾纏現象。近些年來,量子糾纏作為一種資源正在得到廣泛的技術應用,成為製造具有超級計算能力的量子計算機和實現絕對保密的量子通訊的理論基礎。
在物理學的發展史上,物理學家對量子糾纏的認知是過去半個世紀以來最重要的進展之一。但從傳統哲學意義上來看,兩個粒子分離之後,還能產生相互影響,這顯然有悖常理。這也向我們提出了究竟如何理解微觀粒子的存在狀態,如何理解糾纏的微觀粒子之間的這種神秘關係,如何理解因果性等哲學問題。更加關鍵的是,我們對這些問題的理解,不得不完全擯棄過去從經驗和感官得來的關於實在世界的先入之見,不得不徹底改變日常經驗和經典物理學蘊含的哲學前提,不得不重新反思自然形成的直覺經驗,或者說,我們不能用在宏觀概念語境中形成的觀念來理解量子概念語境中出現的量子現象。
量子糾纏不僅挑戰了整個經典概念框架與這個框架所蘊含的物理學的概念基礎和哲學前提,而且揭示了當我們的認識超出了常識經驗的直觀範圍時,我們只能藉助於數學來理解問題或只能讓數學做我們理解的嚮導。正是在這種意義上,量子糾纏徹底顛覆了傳統的哲學觀念,引發了一系列我們必須重新思考的哲學問題,其中,最突出的問題是關於「實在」的問題和關於「因果性」的問題。
二、關於「實在」的問題
「實在」概念屬於常識語言。像許多常識語言一樣,「實在」概念在日常生活中有許多不同的用法,它的意義是相當模糊的,我們通常需要根據語境來作出鑒別與區分,比如,我們會說「這人很實在」,這裡的「實在」是指「誠實」的意思;我們也會說,「賺錢是最實在的」,這裡的「實在」是指「重要」的意思;我們還會說「我現在最實在的是有東西吃」,這裡的「實在」是指「迫切」的意思。在物理學哲學的討論中,「實在」概念是指真實存在的意思。在真實存在的意義上,我們一般不會懷疑自己親眼看到的自然物的實在性。在當代科學中,物理學家和化學家通常用分子結構來描述這些自然物的基本構成,分子依次用原子來描述,原子用電子、質子和原子核來描述,這些亞原子粒子用夸克來描述。受這種無限可分的物質觀的引導,物理學家至今還沒有因為找不到自由夸克,而懷疑像電子、光子等亞原子粒子的實在性。
但是,我們對宏觀物質的這種可共享的直接或間接的感知性,並不能照搬或延伸外推到微觀粒子的情況。
微觀粒子這一名稱雖然仍然沿用了通常的「粒子」術語,可是,粒子概念的意義已經發生了實質性的變化。
首先,我們根本無法直接或間接地看到微觀粒子本身,只能通過特定的測量設置感知到它們的行為表現。可是,有些行為表現卻是相互矛盾的:同樣的微觀粒子能夠在一種設置中表現出粒子性,但在另一種設置中卻表現出波動性。根據傳統的本體論理解,粒子性與波動性很難統一於同一個對象,在經典物理學中,它們是兩種不同的存在形態。但在量子力學中,這兩種完全不同的存在形態竟然是通過同一個微觀粒子表現出來的。於是,量子物理學家率先捲入了關於微觀粒子在測量之前究竟是粒子還是波的爭論。薛定諤持有波動實在觀,認為波是基本的,粒子是波包形成的;玻恩持有粒子實在觀,認為粒子是基本的,波是統計分布形成的;德布羅意和玻姆倡導的波一粒子綜合的觀點則試圖通過隱變數來理解波粒二象性。
量子物理學家對微觀粒子是什麼的討論是建立在相信這些粒子是實在的意義上進行的。就像愛丁頓相信「普通的桌子」與「科學的桌子」都同樣存在一樣,科學家相信,宏觀對象與微觀對象都具有實在性,因為這是他們從事科學研究的基本前提。他們之間的爭論是關於如何認識與理解這些粒子的存在狀態的爭論。
與此不同,在科學實在論與反實在論的討論中,科學哲學家在論證他們對待科學的態度時,也需要在如何理解微觀粒子的問題上表明自己的態度。他們通常把這些亞原子的微觀粒子統稱為「理論實體」,即由科學理論描述出來的實體。科學實在論者認為,理論實體與通常的自然物一樣都是實在的;反實在論者則認為,理論實體只是一種理論構造,是為了解釋經驗現象的一種工具,並不是真實存在的,並以「燃素」和「以太」為例,證明這些曾經被認為是存在的實體,卻被後來的科學認識所推翻。科學實在論者與反實在論者關於理論實體是否具有實在性的爭論,可以被看成是延續了19世紀末和20世紀初馬赫與玻爾茲曼關於原子是否真實存在的爭論。科學哲學家把理論實體是否真實存在的問題看成是科學是否是對世界的真理性描述的一個重要前提。
這樣,在對待微觀粒子的問題上,就出現了兩個不同層次的討論:關於微觀粒子以什麼方式存在的討論與關於微觀粒子是否真實存在的討論。這也相應地帶來了兩個不同層面的問題:討論如何存在的問題,屬於認識論的範疇;討論是否存在的問題,則屬於本體論的範疇。根據這一區分,我們不難看出,量子物理學家之間討論的是認識論的實在論問題,而科學哲學家之間討論的是本體論的實在論問題。他們分別屬於兩個不同的陣營。認識論的實在論是在認識論意義上進行的討論,這些討論總是會隨著科學的不斷進步逐漸明朗化,而本體論的實在論是在本體論意義上進行的討論,在很大程度上,屬於形而上學的問題,既是關乎信念的問題,也是一個框架問題。
某些科學哲學家以「燃素」和「以太」曾經在化學與物理學的發展史上起到過積極作用後來卻被證明是不存在的為由,得出科學只是在解決經驗問題,而不是對實在世界的真理性認識,這實際上是把科學家關於認識論問題的研究當作本體論問題來理解,所得出的結論。從整體意義上看,這些科學哲學家的思維方式仍然沿襲了傳統的自然哲學的思維方式。自然哲學的思維方式是一種典型的本體論化的思維方式。在經典科學的思維方式中,認識論的思維方式與本體論的思維方式並沒有被明確地區分開來,許多經典物理學家也都持有本體論化的思維方式,例如,牛頓的著作就取名為《自然哲學的數學原理》。
當科學發展到微觀領域時,量子物理學家之間的分歧,在很大程度上,也是自然哲學的本體論化的思維方式與量子力學的認識論思維方式之間的分歧,比如,愛因斯坦與玻爾之間的爭論就是如此。
玻恩把科學哲學家認為微觀粒子是理論虛構的觀點說成是一種極端的主觀主義或「物理學的唯我論」。玻恩認為,在科學研究中,「實在」概念是無法放棄的。哲學家輕易放棄「實在」概念是因為他們混淆了「實在」概念的用法,把「實在」概念理解為是需要提供關於研究對象的一切細節,也就是說,我們只有知道微觀粒子的詳細運動情況和一切屬性,才能認為它們不是抽象的虛構。這是一種誤解。科學哲學家否認微觀粒子的實在性依據的是邏輯推理,而邏輯推理的一致性只能是一個否定標準,不是一個肯定標準。也就是說,任何一個科學理論,如果沒有邏輯的一致性,那麼一定無法被接受,但反之則不然,沒有一個科學理論只是因為邏輯合理而被接受。科學哲學家否定電子、光子等微觀粒子的存在性的根源在於把「真實的」這個概念解釋為「知道所有的細節」。這與「實在」概念的日常用法不相符。簡單地否定微觀粒子的實在性的觀點是相當表面的,沒有觸及到物理學遇到的和迫使我們修改的基本概念的實際困難。
另一方面,高能物理學的當前發展也向我們通常堅信的無限分割的物質觀提出了挑戰。因為無限分割的物質觀的目標是最終找到某種不變的構成物質的基本「單元」。這一理想源於古希臘的原子論思想。可是,到目前為止,物理學家分割亞原子粒子的唯一方法是,讓這些粒子在高能碰撞中猛烈相撞,但根據當前的理論與手段,他們不可能得到比這個更小的「單元」。因為微觀粒子相碰撞之後的碎片仍然是同類粒子,而且,它們是從碰撞過程所包含的能量中創生出來的。這些微觀粒子不能再被看成是一個靜態的研究對象,而必須被設想為是動態的,一個包含著能量的過程,能量則表現為粒子的質量,甚至從純能量中也能產生出粒子。
因此,我們在觀察亞原子粒子時,既看不到任何物質,也看不到任何基本結構,只能看到一些不斷地相互變換的動態圖像,比如,要麼是波動行為,要麼是粒子行為。目前,儘管物理學家還不能對亞原子粒子的機制提供令人滿意的理論,但這些觀念已經足以從根本意義上顛覆了通常的物質觀和粒子觀。這也印證了庫恩所闡述的前後相繼的兩個理論「範式」是不可通約的觀點。
其次,量子糾纏賦予了微觀粒子非定域性的特徵,這是傳統的粒子概念根本沒有的特徵,就像時空彎曲、質能轉化、時間膨脹和長度收縮是相對論的基本假設的結果,因而是典型的相對論性效應一樣,非定域性也是量子力學的基本假設的結果,是獨特的量子效應。這種量子效應從根本意義上顛覆了傳統的經典實在觀。
在量子力學之前,物理學家普遍接受的觀點是,粒子的存在是定域的,遵守分離性假設。分離性假設是指,在空間上彼此分離的兩個粒子總是能夠擁有各自獨立的狀態,即一個粒子狀態的變化,不會影響到另一個粒子。這也是EPR論證的一個前提假設和尋找隱變數量子論的動力所在。從日常經驗和經典物理學的情況來看,粒子只有遵守分離性假設,才能確保它們在時空中的獨立性。粒子的定域性是分離性假設成為可能的一個前提條件,而分離性假設確保了物理系統的個體性。量子糾纏現象卻表明,在奇特的量子世界裡,相互糾纏的兩個粒子,即使遠隔萬里,也能產生相互影響,而這種影響是即時的,竟然與距離無關。
我們只能通過數學來理解這種怪異的現象。從物理學史的發展來看,雖然物理學家通過數學公式推論出物理現象,並不是一件新穎的事情,比如,在電磁學理論的發展中,位移電流概念和電磁波概念的提出,都是先從麥克斯韋方程組推論出來之後,才得到實驗的證實。這種情況完全不同於「以太」和「燃素」概念的情況。「以太」和「燃素」概念是作為解釋其他現象的一個額外的本體論假定提出的,而不是從數學公式中推演出來的。量子糾纏的情況類似於位移電流和電磁波的情況。所不同的是,量子糾纏現象極大地違背了直覺與經典的觀念,它不再是我們熟悉的三維空間和四維時空中的存在,而是普通人根本無法理解的抽象的希爾伯特空間中的存在。
希爾伯特空間是一個無限維的空間。量子力學描述的現象就是在這樣的一個無限維的空間中的現象,而實驗測量獲得的結果是這些現象在四維空間(三維的空間加一維時間)里的投影。這樣,微觀粒子的粒子性與波動性只是它們受制於測量環境的一種行為表現。已經完成的量子延遲實驗足以表明,在量子測量中,微觀粒子與測量儀器也是相互糾纏的,這就是為什麼微觀粒子在發射出來之後,還能根據測量設置表現出相應的粒子性或波動性的原因所在。因此,我們不能根據觀察到的微觀粒子的當前狀態來推斷它們在被測量之前的存在狀態。
這就像當我們把一個四面體投影到一個平面上看到一個四邊形時,並不能由此斷定,這個四面體原本就是一個四邊形一樣。
在量子力學中,我們也不能把實驗測量結果直接地推斷為是測量之前的存在狀態。這種推斷沒有科學依據。強調微觀粒子存在的抽象性,並不是否認它的實在性,而是表明,微觀粒子的真實存在狀態是有限的人永遠無法直接觀察到的。我們既不能由於觀察不到,就否定它們的存在,也不能基於經典框架中的粒子觀質疑量子糾纏。
在量子世界裡,數學符號和物理手段成為我們能夠深入到現象背後的實在當中思考這種實在的一種必不可少的方法。量子物理學家接受量子糾纏的案例,再一次印證了海森堡在提出他的不確定性原理時引用的愛因斯坦的觀點:
是理論決定了我們所觀察的內容。物理學家通過數學能夠把握世界,這既是人類智慧的展現,也揭示了我們的日常語言的貧乏。
三、關於「因果性」的問題
量子糾纏引發的另一個更加深刻的哲學問題是關於「因果性」的問題。因果性問題是人類認識史上一個古老而常新的論題,也是一個重要的認識論問題。從亞里士多德的四因說,到休謨的心理習慣論,再到康德的先驗哲學,都涉及對因果性問題的探索。從理論上說,如果A引起B,那麼,A是B的原因,B是A的結果。然而,在日常生活中,我們通常認為具有因果關係的大多數事件之間並沒有必然的因果聯繫,比如,我們常說「吸煙會導致肺癌」,但並非所有的吸煙者最終都會得肺癌,也不是所有的肺癌都是由於吸煙導致的,不吸煙者也會得肺癌。因此,我們需要把因果性、決定性、規律性、概率與關聯等概念區分開來。有因果性的決定性和非因果性的決定性,也有決定論的因果性和非決定論的因果性。非因果性的決定性所呈現的只是不同事件之間的純粹關聯,非決定論的因果性揭示了一種統計因果性。除此之外,在事件之間的關係中,還有確定性的關聯和統計性的關聯之間的區別。比如,日夜交替就是一個確定性的關聯,但白天不是黑夜到來的原因,黑夜也不是白天出現的原因,而是受天氣運行規律支配的兩種互相關聯的結果。再比如,地震預報通常只能給出統計性的預言,至於這種統計性的關聯是屬於因果性還是非因果性的,則依賴於我們掌握的科學理論所能達到的程度。
在科學研究中,科學家最早認識的因果性是決定論的因果性。這種決定論的因果性植根於牛頓力學的思維方式中,通過動力學理論體現出來。在牛頓力學中,只有物理狀態的變化是有原因的,這種原因就是外界的影響,通常用「力」來表示,稱之為物理系統與外界的相互作用。這樣,在近代物理學文獻中,物理學只討論動力學方程,而沒有提及原因概念,比如牛頓第二定律。這種決定論的因果性觀念與常識相符。物理系統可以在「最少受干擾」的理想狀態下存在,被當作封閉系統來對待。物理學家可以只討論它的「純粹形態」及其變化。而日常生活中的研究對象則複雜許多,無法做到這一點。但是,隨著牛頓力學的成功應用,這種決定論的因果性觀念並沒有遭人質疑。熱力學涉及到大量分子的運動情況,物理學家不得不引入統計方法來思考問題,但是,在觀念上,這種統計方法只被當作是一種權宜之計,在分子層次上,由於假定每個分子的運動仍然遵守力學規律,而保留了決定論的因果性的觀念。拉普拉斯妖形象地描述了這種決定論的因果性的圖景:如果有一個全知全能的智者能夠知道世界的整個初始狀態,那麼,就能預言未來世界的所有變化。這種觀點非常狹窄地解釋了因果性概念,並把因果性與決定論等同起來,認為存在著從系統的初始狀態單義地確定其未來狀態的自然律。
相對論力學的產生,雖然帶來了時空觀的變革,但是,並沒有破壞這種窄化了的決定論的因果性觀念,只是對這種觀念附加了限制性條件。狹義相對論的基本假設之一是光速不變原理:即光在所有參照系中的傳播速度都是不變的,或者說,對所有的觀察者都是一樣的。
這意味著,在不同的參照系中,任何能量或信號的傳遞速度都不能超光速。已知兩個事件,只有當它們的空間間隔△x和時間間隔△t滿足不等式△xc△t,意味著它們相距很遙遠,它們之間的光信號沒有時間從一個事件傳播到另一個事件,這兩個事件被稱為是類空分離的事件,類空分離的事件是在光錐外的事件。因此,類空分離的兩個事件之間不可能產生因果性的相互影響。對於兩個類空事件來說,沒有任何影響能超光速傳播,這就是著名的定域性原理。
直到量子力學產生之後,這種決定論的因果性觀念才受到實質性的挑戰。不僅不確定性成為世界的本質特徵,而且量子糾纏現象體現出的非定域性是否與相對論的定域性相矛盾,成為討論的重點。因為兩個相互糾纏的粒子,一個粒子的存在狀態的改變,會同時影響另一個粒子的存在狀態。
然而,根據狹義相對論,「同時性」概念並不是絕對的,而是相對的,在一個參照系中同時發生的兩個事件,在其他參照系中是不同時的,即觀察者對事件A有多晚發生是不一致的。根據這種觀點,如果兩個類空分離的事件在一個參照系中是同時發生的,那麼,我們總能找到一個參照系,在這個參照系中,事件A先於事件B發生,也能找到一個參照系,在這個參照系中,事件B先於事件A發生,即感知次序發生顛倒。這樣,如果我們認為這兩個事件之間有某種因果關係,那麼,就有可能出現結果在原因之前的情況:即被影響的事件發生時,產生影響的事件才會發生,這是一種逆向因果性(backward causality),因此產生了因果悖論的情況。
避免因果悖論的最直觀的途徑是接受存在著超光速的因果聯繫。但是,從當代科學的發展來看,我們還沒有用這種超光速的因果聯繫傳遞任何超光速信號的實驗證據。即使退一步講,假如超光速的因果聯繫使類空分離的事件發生了改變,為了避免因果悖論,也只會有兩種情況:其一是一定存在著一個首選的參照系,在這個參照系中,所有的逆向因果關係都被看成是類似於一種視錯覺;其二是這種改變一定呈現出某種對稱性,我們只能說兩個事件互為因果,而不能說一個事件引起另一個事件。因此,通過只允許原因不能逆向傳播的參照系,才可能避免因果悖論。
問題在於,即使消除這種因果悖論,還有一個更基本的問題是,如何使量子力學與相對論一致起來。這關係到洛倫茲不變性的問題,即所有的參照系都是等價的問題。物理學定律在洛倫茲變換下具有協變性,也就是說,物理學定律遵守相對性原理,這是相對論的一個本體論支柱。如果所有的參照系實際上不是等價的,那麼,物理學定律似乎就向我們掩蓋了事實真相。在愛因斯坦的相對論產生之前,洛倫茲等人就持有這種觀點,他們雖然已經推論出狹義相對論的數學形式,但由於缺乏愛因斯坦的概念遠見,而沒有真正創立狹義相對論。如果我們拋棄洛倫茲不變性,而接受上面提到的首選參照系,那麼,我們在很大程度上所放棄的就是愛因斯坦的概念遠見。然而,這種概念遠見卻與實驗事實相符,也是愛因斯坦進一步提出廣義相對論的前提。因此,接受有超光速的因果聯繫是不可取的。
假如我們不接受有超光速的因果聯繫的話,我們就把研究的目標集中在澄清愛因斯坦的定域性概念、貝爾的定域性概念和量子力學的非定域性概念之間的區別與聯繫的問題上。貝爾強調說,他在《論EPR悖論》一文中假設的是定域性,不是決定論,決定論是一個推斷,不是一個假設。也就是說,根據貝爾的觀點,實驗否定的是定域性,而不是決定論。這樣,就相應地帶來了一系列需要進一步澄清的概念問題:貝爾定理的前提假設是什麼?貝爾的定域性概念與愛因斯坦的定域性是否具有相同的內涵?量子力學的非定域性是否意味著微觀信息是超光速傳播的?或者說,量子力學的非定域性概念是否就是對愛因斯坦的定域性概念的否定?這些問題從20世紀80年代開始受到了物理哲學界的普遍關注,一直到現在還在討論之中。
一種觀點認為,貝爾的定域性是指測量和觀察;愛因斯坦的定域性是指物理系統的存在狀態。量子力學的非定域性意味著量子力學是不完備的,有可能找到一個比量子力學更基本的理論,使量子力學成為這個理論的一種極限情況。
另一種觀點認為,貝爾所理解的定域性是概率的愛因斯坦的定域性。還有一種觀點認為,定域性不是貝爾不等式成立的唯一前提條件,可以從兩個獨立的假設――分離性假設和定域作用假設――推論出貝爾不等式。這裡的「定域作用假設」是指,只有以小於光速的速度傳播的物理效應才能改變彼此分離的客體的實在態。實驗否定的是分離性假設,量子力學的非定域性是指非分離性,而不是指非定域的相互作用。因此,得不出信息的超光速傳播的結論。
其實,從物理學史的發展來看,這種狀況類似於17世紀末18世紀初,在引力傳遞機制問題上,圍繞「超距作用」的觀點所展開的爭論。直到19世紀法拉第確立了場概念之後,才最終否定了超距作用的觀點。我們對空間上分離的兩個量子系統之間的這種糾纏現象的理解,也不能用傳統的因果相互作用來理解。因為這兩個量子系統之間的即時關聯是一種不依賴於任何相互作用的非定域性關聯。所以,我們不能運用傳統的思維方式來理解這種關聯。
結語
總之,試圖澄清量子糾纏現象發生的內在機制並不是一個哲學問題,而是一個物理學問題,但是,試圖通過在量子糾纏概念的理解與發展中提供的認識論啟示來理解科學,就變成了一個典型的科學哲學問題。量子糾纏是量子力學的理論體現所蘊含的,物理學家對這一現象的接受到應用的過程,也是他們努力澄清量子糾纏的意義與揭示其運行機制的過程。可以想像,量子糾纏的未來很可能會像電磁波的今天一樣,在各個領域都得到廣泛的應用。而哲學家澄清量子糾纏引發的哲學問題的過程,則是一個令傳統的哲學觀念脫胎換骨的過程。以下是方舟子的科普文章《評施一公「大師」忽悠「生命科學」》:
近日,清華大學副校長、清華大學生命科學學院院長、中國科學院院士施一公教授在「未來論壇」年會上發表題為《生命科學認知的極限》的演講,做大師狀要給生命科學發展指一條明路。我們來看看施大師的一些高論。
【施一公:不要說我們對老年痴呆症的病因不清楚,對大腦這樣一個神秘的器官我們也知之甚少,我們基本上可以說什麼都不知道。……我們在用我們的五官,就是視覺、嗅覺、聽覺、味覺、觸覺理解這個世界。這個過程是不是客觀的呢,肯定不是客觀的。我們的五官感受世界以後,把信息全部集中到大腦,但是我們不知道大腦是如何工作的,所以在這方面也不能叫客觀。……不管你怎麼做研究,都無法解釋人的意識,這超越了我們能說出和能感知的層面。】 施一公是結構生物學家,如果他要講講蛋白結構測定什麼的我們還可以聽聽,然而他卻要抹殺二三十年來神經科學、認知科學的進展,以為他不知道的神經生物學家也不知道,聽這種妄言,還不如聽神棍吹牛有娛樂價值。難怪我一個研究神經生物學的同學評論說:「我們對神經系統的了解遠遠超過了他的想像力。感覺他睡得太少,長期缺覺太多,已經到了不知所云的狀態。有點替他的健康狀況擔心。」施大師的健康狀況究竟如何我們不得而知,但施大師忙於當官、當明星、當大師,倒是可以肯定。 【施一公:加州大學聖塔芭芭拉分校(UCSB)著名的理論和實驗物理學家Matthew Fisher就篤信,人的意識、記憶和思維是量子糾纏的,要用量子理論來解釋。那怎麼證明呢?他說我一定要在實物上證明,要尋找量子糾纏的實體。很多科學家找了很長時間,發現神經細胞裡面的微管可以形成量子糾纏,但是微管的時間尺度是10^(-20)秒到10^(-13)秒,遠遠小於人的記憶和意識的形成 時間。但是他通過理論的實踐,以模擬的方式找到了,他正在進行實驗驗證。】 Matthew Fisher是一個理論物理學家,主要是研究量子凝聚態物質理論,以前從來不研究生物學問題,在2015年他心血來潮玩票發了一篇論文《量子認知》(Quantum Cognition: The possibility of processing with nuclear spins in the brains, M.P.A. Fisher, Annals of Physics 362, p. 593-602 (2015)),是他唯一一篇與生物有關的論文(他發表的全部論文記錄在此:All my Publications ),就被施大師當成了寶貝,拿來大談特談。實際上這篇論文的觀點就是施大師該演講的主要內容。為了增加其信譽,施大師楞是給一個理論物理學家加上「實驗物理學家」的頭銜,而且胡說「他正在進行實驗驗證」。實際上Fisher在那篇論文中只是提出了一個假說,以及簡單地提出了驗證或否證該假說的一些可能實驗,可沒有說他自己要去做實驗驗證,更沒有說他正在進行實驗實驗。施一公如果不是沒有仔細看過該論文,就是看了仍然要誇大其詞誤導聽眾。 【施一公:比如把磷和鈣放在一起,也就是磷酸鈣,當磷酸鈣以波斯納分子集群(Posner molecule or cluster)形式存在的時候,它的量子糾纏時間可以長達10^5秒!能把這樣一個極其脆弱的,對聲、光、電、熱都極其敏感的量子糾纏現象的持續時間提高15個數量級,那麼如果再提高5個數量級,就可以達到年的水平,以年為單位來保存量子糾纏現象。那麼依此類推,你們覺不覺得,有一天我們人類會發現量子糾纏也是一個可以進化的現象,它可以保存一百年、一千年、一萬年。也就是說,量子糾纏,它在遠古的時候就存在了,在進化過程中被保存了下來。】 關於磷酸鈣的說法,施大師是從Fisher論文搬來的,但Fisher論文只是從理論上做了估算,而施大師卻把它當成了事實。施大師的創新是說「量子糾纏也是一個可以進化的現象」,這就莫名其妙了。一個東西要能夠進化,至少要有自我複製(遺傳)和變異兩重性,請問量子糾纏要怎麼自我複製和變異? 【施一公:我要問你們四個問題。第一個問題,你們相信有第六感官嗎?很多人會說不相信。第二個問題,有沒有可能,兩個人會以未知的方式進行交流?你會說也許,不會像第一個問題那樣肯定地說不信。第三個問題,量子糾纏是否存在於人類的認知世界裡面?存在於大腦里?我相信聽了我的講座,你會覺得很有可能。第四個問題,量子糾纏是不是適用於地球上的物質呢?你一定會說一定適用,因為我們已經證明了。但其實簡單講,這四個問題是完全一樣的問題,倒推回去就說明一定有第六感官,只是我們無法感受,所以叫「第六感官」。那麼我們人究竟是什麼?我們只不過是由一個細胞走過來的,就是受精卵,所有受精卵在35億年以前,都來自於同一個細胞,同一團物質,一個處於複雜的量子糾纏的體系,就這麼簡單。】 因為一個理論物理學家玩票寫了一篇論文,提出了一個用量子糾纏解釋大腦認知的假說,就被施大師當成了真理,就認為是一個「已經證明了」的事實,然後就覺得可以解釋人類的認知,甚至連「第六感官」都成了實際存在的現象而且可以解釋,然後我們就成了「一個處於複雜的量子糾纏的體系」,還「就這麼簡單」呢。施大師這是要創建一個「量子糾纏」教嗎?已經有潘建偉這個「量子糾纏」教主在前面等著他了。 一個打一槍換一個地方測測蛋白晶體結構的包工頭,非要做思想大師狀,就是這個樣子了。
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