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8 有意识的“太一”

现在我们已经知道,物质和时空怎样可以从本质性的“太一”中显现出来:它就是个从观察者的视点望出去而得到的视角印象。然而,直到这一时刻之前我们还一直闭口不谈观察者本人。现在改变这一点正当其时。为了要找出我们自己是在怎样的意义上,通过简单地望向宇宙就是在创造着它,我们需要讨论一下宇宙是怎样被有意识地体验到的。

设置好屏幕

“Ich glaube,das lassen sich viele passende Bilder finden. Ich habe auch oft an Platon’s Höhlengleichnis gedacht-wir sehen nur Projektionen der Realität.”E. Joos, E-Mail to the author, February 21, 2020.


“我相信可以找到许多合适的景象。我经常会想到柏拉图的洞穴之喻——我们只能看到现实的投射影像”
,H. D. 蔡赫以前的学生,量子退相干理论的先驱艾里希·朱斯写信告诉我,他解释了如何形象地思考从量子力学到经典物理学的转化。

如果朱斯是对的,那我们就绝不亚于在观赏宇宙中最伟大的演出,空间、时间、物质和整个宇宙历史的每一具体时刻,全部在我们眼前展开。正如惠勒的字母U所比喻的,是我们,仅仅靠观察着它,就在创造着宇宙——尽管这里所说的“在创造”并不是指一种有意为之的行为。我们在日常生活中体验到的,或者不如说,我们但凡能体验到的,都只是在屏幕上显现的现实,展现的是面对万物内在的量子真相我们所感知的特定表象。我们活在其中所看到的这个故事,是我们从舒坦的椅子上直接看向储存在“宇宙胶卷”上的内容,再结合着我们的个性视角而得到的产物。好好享受你的电影院爆米花吧。

那么这个过程到底是怎样发生的呢?空间、时间和物质是怎样从一个内在本质的独“一”中冒出来的呢?我们知道量子退相干在这一过程中扮演了一个关键的角色。当一个观察者——不管做观察的是我们自己、我们的宠物、一个测量装置还是一个远离我们的外星人——我们,他或它就与那个被观察的物体量子纠缠上了。由于我们,他或它作为宏观存在永恒地处于与宇宙其他部分的相互作用之中,被观察物体的量子叠加信息几乎随时渗入到我们的环境中。结果就造成一个“准经典”意义上的物体,我们所观察的具体特性就有了清晰明确的指标。

一般来说,如果我们看着一个量子物体的位置,我们就会看到它处在一个具体的地方。但是别忘了玻尔的互补性:量子物体可以被看成是有确切位置的粒子,也可以被看成是延展开的波(或处于中间状态的任何东西)。如果当时我们想看的是这个物体的速度,我们会发现它作为一个平面波沿着宇宙蔓延开来,指标是具体动量或者波长。

Zurek 2009, p. 181.


所以我们能看到什么,以及我们生活在什么样的世界里,是我们选择的吗?如果是这么个情况,为什么我们所有人好像都一致认为有一个客观现实?又为什么我们身边的所有物体好像都存在于确定的地方?为什么我们说地址的时候说的是位置,而不是速度或波长?“经典物体可以不在这里就在那里,但是永远不会既在这里又在那里。然而,沃奇克·祖瑞克强调说,从量子叠加原理来讲,定域性应该只是个罕见的特例,而不是量子体系的一条法则”
。祖瑞克对于量子退相干理论发展所做出的贡献自1980年代以来大概无人能及。

这道两难题,量子物理学家们称之为“偏好基问题”:决定我们看见粒子还是波的是什么呢?在这方面,懂得了量子退相干就能帮上一些忙,但是它解决不了这个难题。总之一句话,量子退相干是与宇宙其余部分一次相互作用的结果。如果这次相互作用是局部的,是发生在一个特定地方的,那么由量子退相干产生的“准经典现实”也会是局部的。

或分为量子系统和许多环境,就像祖瑞克的量子达尔文主义在下面所解释的那样?


Max Tegmark 2015.


我们之所以体验到自己身边的事物都处于具体地方,是因为我们自己、我们的感官和我们的测量器具存在于具体地方。如果我的眼睛、我的耳朵或者我的实验室设备处在一个具体的位置,那它就只能在那个位置上与被观察的量子物体相互作用,于是就产生一个这些物体在那个位置的“屏幕现实”。事实上,不论何时当我们测量速度或波长的时候,我们都是间接做的,是以某种方式把这些特性转换为空间信息。最终,测量装置的指针仍然给出一个确切的位置。然而,这还只是整个答案的一半。我们可以继续下去,并且问为什么会这样:为什么我们自己、我们的感官和实验室装备都各安其位,而不是同时遍布一切地方?而且还有其他尚无答案的问题在影响着退相干理论:举例来说,什么是环境?是谁来决定如何把宇宙分为量子系统、观察者和环境的?
是否还可以有其他分类?例如,有没有可能有“量子外星人”,他们不是处于空间中,而是处于波长和频率中,他们体验到的宇宙不是由有各自位置的物体组成的,而是由一大股向外扩散的波组成的?这个问题与“偏好基问题”紧密相关,被称为“量子因式分解问题”,也是正如迈克斯·泰格马克所指出的,“位于量子力学正中心的一个悬而未决的问题”
。

Bousso & Susskind 2012.


Bousso & Susskind 2012.


Bousso & Susskind 2012.


Bousso & Susskind 2012.


有一些理论家想设法把量子退相干中的主观因素去除。莱昂纳德·萨斯坎德和伯克利物理学家拉斐尔·布索在一篇合著论文中这样解释:“量子退相干——波函数坍塌的现代版——是主观性的,因为它取决于对一套无监测自由度参数,也就是‘环境’所做出的选择。”
为了解决这一问题,两位作者提出了一个叫做“因果钻石”的概念,在光速限定了信息流速度的确切上限这一既定条件下,这一概念对一个局地观察者但凡可以探究到的时空范围提供一个形象的几何描述。布索和萨斯坎德论证说,根据这一想法,“‘环境’最起码从原则上来讲是无法被观察到的,‘因果钻石’是可以通过因果互动进行观察探索的最大时空区域”
,它“连通着一个自然的环境,不存在观察者主观选择”
,这样最终得出一个“由量子退相干‘因果钻石’拼接而成的球状多元宇宙”
。然而,每个“因果钻石”仍然是以局地观察者为中心的。

关于何以定义局地观察者的问题,以及他何以就是局地的,仍然没有得到解答。一些基础性的问题,例如,“我们望向宇宙的视角是从哪里决定的?”以及“观察者的自我是由什么定义的?”还需要解决。

自私的量子

Zurek 2014.


一种可能的回答认为,是宇宙本身架设起屏幕,并决定了我们的观察视角。这是沃奇克·祖瑞克的立场,而如果他是对的,那么量子退相干就只是量子过程变经典过程的一部分——这个过程对于祖瑞克来说是等同于“真的”。祖瑞克论证道,“真的”意思是,不同的观察者会对一个量子系统的某些特性看法一致。而这只有当那个量子状态的信息被记录不止一次的时候才有可能。“我们都是间接观察着我们的世界,对环境进行着隔墙窃听。比如,你现在就截获到了从这一页上散逸出来的一部分光子。任何一个截获了其他部分光子的人都会看到同样的景象”
,祖瑞克解释说。在他的设想方案中,环境成为了量子系统的一个“观察者”,有关那个量子系统的信息就冗余地储存在环境的“记忆”中。

要弄懂这话是什么意思,我们必须再一次回想起量子退相干的工作原理是怎么描述的。首先我们把宇宙分割成量子物体、观察者或仪器装置再加上环境。然后我们把那个装置或观察者设定为采用青蛙视角,意思是说他或它对环境的确切状态完全不知道。这也就是说——从他或它的视角上来看,量子叠加(比如一个粒子同时处于不同的位置上之类)是受到抑制的,所看到的那个被观察的量子物体是有确切状态的,比如说有具体的位置。

Zurek 2009.


Zurek 2009.


Zurek 2014.


Zurek 2014.


Zurek 2009.


根据祖瑞克设想的场景,宇宙不再被分割为量子物体、观察者和环境,而是分割为量子系统和一个由许多子系统构成的环境。祖瑞克写道,“由环境来见证这个系统的状态”
,而且他设想的场景正是环境的角色得到提升,“从在量子退相干中扮演一个较为不起眼的信息下水道角色提升为一个沟通渠道”
。现在,观察者或装置被视为环境的一部分了,而且一项特性被环境中越多的子系统记录到,它就变得越“客观”或者“真实”。 祖瑞克强调说:“可重复性是关键。环境中的各种构成成分共同起作用,就像一个个仪器装置。”
换句话说,“信息冗余从系统中转移到环境的众多构成成分中去,就使我们感知到客观的经典物理学现实”
,祖瑞克这样维护他那理念的现实,这个理念引入了一个关于哪些信息可以最高效地得到复制的拣选过程。在对另一种极端情况进行深度思考的时候,祖瑞克疑惑道:“要是一个事件都没有被记录到,那么它真的发生过吗?”

Zurek 2009.


Zurek 2014.


其结果是一个祖瑞克称之为“量子达尔文主义”的情景。他这么形容是因为,“很明显,由于有适者生存,而自然选择所说的适应能力——其定义就是繁衍能力”
。根据祖瑞克,正是这一生存机制解释了,为什么大自然选择了定域性而不是弥散开的波,这一机制与合适的环境特点结合起来。“不是所有的环境都是良好的见证者。不过最优秀的是光子:它们不与空气互动,互相之间也不互动,因此它们忠实地传递信息。光子环境的一小碎块通常可以显示出观察者所需要知道的一切”,祖瑞克解释说。对于位置信息是如何被记录到,并变成可以为观察者所探查的,祖瑞克是这么说的:“兴趣关注的对象散发出空气和光子,所以这两种环境都获取到位置信息,并反映出有同样确定位置的状态。”
虽然仍然需要有观察者,虽然“对坍塌作解释超出了数学的范围,因为它涉及感知”,而且正如祖瑞克爽快承认的,“量子物理学就在这点上变得个人化”,但是冗余副本把这种感知提升成了寻常存在的真理。这情形与“在经典物理学世界,我们本以为是客观地生活在其中,它没有被我们的好奇心打扰过,我们的间接观察也能雁过不留痕”是一样的,祖瑞克这样写道。

祖瑞克的方法中至关重要的是记录要稳定可靠。但是记录什么时候稳定和可靠呢?肖恩·卡罗尔论证过了,记录只有在熵值正在增长,也就是正在随时间扩张的宇宙中才是稳定的。在假想的熵值减少的宇宙中,记录会更有可能从偶然意外的波动中产生出来。比如,卡罗尔在他那本《从永恒到此刻》(From Eternity to Here)的书里论证,只要熵值是在增长着,上一年的一张生日派对照片,就确实是那次生日派对的一张可靠记录;但在一个熵值在减少的世界里,这张照片就有同样的可能甚至更大的可能是被组成那张照片的原子因一次意外波动而创造出来的。于是,要利用量子达尔文主义,我们就必须首先预设时空,而且这个时空还得是像我们的宇宙一样是在膨胀着的,以便产生时间的热动力箭。然而,描述本质性时不存在粗颗粒化,可能也没有时空,而且熵和时间如何定义都是问题。

Sean Carroll’s Blog: Space Emerging from Quantum Mechanics, July 18, 2016. https://www.prepos⁃terousuniverse.com/blog/2016/07/18/space-emerging-from-quantum-mechanics/ Accessed Aug 12, 2021.


Cao, Carroll & Michalakis 2017.


量子达尔文主义提供了一个有说服力的机制,用来解释为什么我们生活在我们日复一日体验着的“屏幕现实”中。它提示了我们接下来应该怎样从本质上的量子真相中推导出空间、时间和物理学的其他方面。“从希尔伯特空间中的一个量子状态出发……把希尔伯特空间分割成块……采用量子信息——特别是,那个状态中不同部分之间通过交互信息测得的量子纠缠量——来定义它们之间的‘距离’”,肖恩·卡罗尔这样描述这一方式。“这一主张,以听来最富戏剧感的形式表达的是,在量子力学中,引力(由能量/动量造成的时空曲率)是不难取得的——它是自带的!或至少,是意料中最自然不过的事情。”
他对他与几位合作者合著的一篇2016年研究报告中探讨的那种拟设作了解释
。

Stoica 2021.


Stoica 2021.


Stoica 2021.


但是这真的行得通吗?依照奥维迪乌·克里斯蒂·斯多伊卡(Ovidiu “Christi” Stoica)的看法,这就行不通。正如他在2021年的一篇论文中指出的,在每个“只存在着状态向量,而3D空间、偏好基、希尔伯特空间的受偏好的因子分解,以及所有其他东西,都以独特方式显现出来”的模型中,这种斯多伊卡称之为“希尔伯特空间原教旨主义”的场景,“这类显现出来的结构不可能既独特又有物理意义”
。事实上,会有“无限多的物理个体是完全相同类型的结构体”
,这是由量子力学对称性造成的。换句话说,“经典层面上的现实无法只从最小量子结构中以独一无二的方式显现出来”
。

Tegmark 2015.


Lockwood 1989, p. 236.


但是如果不是宇宙在把我们生活在其中的世界设置好,那么是谁在做这件事呢?其中一个回答是“没有谁”。也许平行存在着从根基上就不同的多元宇宙,每个都是由多宇宙或埃弗莱特多世界组成的。但是如果是这样的话,那就不清楚,为什么我们发现似乎自己居住的碰巧是这样的多元宇宙。也有一种可能是,我们自己的角色也许比一个心不在焉,只是坐在那里欣赏演出的观察者重要。我们头脑的运作有没有可能与量子力学的运作扯上关系, 或者说,它是如何制造出我们生活于其中的这些“好莱坞电影”的?至少迈克斯·泰格马克是这样想的,“意识对解决……量子因式分解问题是有关系的”
,在他2014年的论文《意识作为物质的一种状态》(Consciousness as a State of Matter)中他是这么写的。已故牛津哲学家迈克尔·洛克伍德也是这样认为,在他1989年的《心灵、大脑和量子》(Mind,Brain and the Quantum)一书中他就已经写道:“我看,对一切都要找到一个特定基础,这种偏好是源自意识的天性,而不是一般物理世界的属性。”
如果真的是这样,那就意味着,在我们真正能够理解量子力学和宇宙之前,我们首先必须理解我们自己。

第一人称观察者

宇宙不是简单地“在那里”,它是被体验到的。但是意识是如何与空间、时间和物质关联起来的,它又是如何与支撑着量子宇宙的那个根基性的“太一”连接着的?

Tononi 2008.


Chalmers 1995.


威斯康星大学睡眠与意识中心主任朱利奥·托诺尼(Guilio Tononi)认为:“每个人都知道意识是什么。”“它是我们每晚进入无梦睡眠时消失,我们醒来或做梦时又出现的那个东西。”
然而,澳大利亚哲学家大卫·查尔默斯(David Chalmers)认为意识是如何从无意识的物质中产生的这个问题,是个“难解的问题”。如果要想象出一个没有时间、空间或物质的世界很难,那么要想象出一个没有意识的世界干脆就是不可能。正如查尔默斯所写的,“没有比我们对意识体验了解得更细致入微的东西了,但是也没有比它更难解释的了……物理过程有什么必要产生出一个丰富的内心生活吗?客观上来讲似乎这是没有道理的,然而它就产生了”
。

更糟的是,在说到底是个“一”的宇宙中,这个“难解的问题”上升到了难解的新高度。从一元论的视角来看,意识、精神或心灵不能被想当然地看作是什么与众不同且与物质、空间以及时间没有密切关系的东西。如果一切事物都融合进包罗一切的“太一”,那么意识当然就跟空间、时间和物质一样,也一直都是从那个角度被理解看待的。

Bohr 1953, p. 389.


量子物理学是不是以什么有特定意义的方式与意识关联着的?虽然大多数物理学家会拒绝这种猜测,但是把量子力学与意识连接起来的各种假说是有悠久传统的——在物理学和伪科学中都是这样的。尼尔斯·玻尔就已经疑惑过,量子物理有明显的不确定性,这是不是可以解释为什么我们能体验到自由意志
。约翰·冯·诺伊曼和尤金·维格纳倡导了相反的思想:不是量子力学控制着我们如何感受自我,而可能是我们的意识控制着我们对量子力学能有什么样的体验。就像惠勒的这些匈牙利朋友和普林斯顿同事论证的,量子力学中的波函数坍塌可能根源就在于意识,并且由此确保了由我们的心灵活动产生出了分明的体验。冯·诺伊曼感觉这一假说也许可以帮助解决一个他称之为“心身平行论”的问题,也就是:为什么我们的意识体验展现出的这个世界中,物体都有确切位置,猫咪不是活的就是死的,而不会处于中间状态?

推理过程以所谓的“冯·诺伊曼链”和“海森堡边界”为基础:在测量过程中,观察者与要被测量的观察对象发生了量子纠缠。接下来,根据埃弗莱特,世界分裂,会有多个观察者,观察对象的每种可能状态都有一位观察者在进行观察。但是现在设想一个外部观察者,通常被称为“维格纳的朋友”,正在看向观察对象和第一位观察者。这第二个观察者有没有可能在观察着处于量子叠加中的第一个观察者加上那个观察对象?如果没有可能,为什么?如果可能,那么这一系列的观察者究竟是在哪里观察其他观察者的,“冯·诺伊曼链条”在哪里截止,而那个据说存在的“海森堡截面”又在哪里出现,从而标示出具有确定性的经典物理学现实应该从哪里显现出来?

Schlosshauer 2008a, pp. 362-363.


Wigner 1995, p. 271.


冯·诺伊曼提出的答案把意识摆在了掌控位置上。正如马克西米利安·施洛绍尔所写,“在他(冯·诺伊曼)看来,唯一肯定的事实是我们作为观察者,永远是在测量结束之时感知到确定的结果”,“对于所感知到的确定无疑的结果,我们只是从观察者层面上,凭着显而易见的感官局限,勉强得出一个解释”
。所以,一方面,意识似乎是唯一一个使我们确切体验到许多世界已经坍塌为一个世界的地方;另一方面,意识的一个定义性特征好像就是只能体验到唯一一个现实。从那个角度来看,好像人们显然会和冯·诺伊曼和维格纳那样想到,是意识这个与物理学话题格格不入的因素导致了波函数坍塌。维格纳对此深信不疑,只是到了1970年代后期,在他从蔡赫的早期著作中了解到了量子退相干以及无需坍塌或海森堡截面(Heisenberg cut)就可以理解量子测量之后才不再相信了。

Schlosshauer 2008a, p. 367.


Tegmark 2000.


应该指出的是,这些结论目前又处在争论中了,可参阅Ouellette 2016. 等。


罗杰·彭罗斯提出了另一种意识和量子力学之间的联系。彭罗斯是2020年诺贝尔物理学奖获得者,他与霍金一起破解了黑洞的许多神秘特性。彭罗斯认为心灵本身是个量子现象,而且是量子力学使我们的心灵如此特殊。彭罗斯在他那本1989年的著作《皇帝的新脑》(The Emperor’s New Mind)中论证说,由于我们的心灵似乎能够完成任何计算机都无法做到的事情,所以这个解释肯定要到经典物理学之外的领域中去找,而那个唯一可能的候选领域应该就是神秘的量子力学。然而,量子退相干再一次可能要来泼冷水了。施洛绍尔指出,意识中潜在的神经关联,“虽然从生物学的尺度上来讲是小的,但在量子物理学考量的典型尺度上来讲就仍然是宏观的和非常复杂的物体”;还不只如此,由于“嵌入在一种宏观的‘暖湿’环境中”
,正好使它们能快速高效地发生期待中的量子退相干。实际上,迈克斯·泰格马克计算出神经元的退相干时间等于阿托秒(Attosecond)的几分之一。“比常规神经元发放所需要的相关时间尺度短得多”
,泰格马克写道。鉴于这些结果,很难想象大脑的工作进程怎么能保留住它们真正的量子特性。
更加重要的是,今天我们可以以一定程度的权威性来讲,量子力学并非是例外现象,不是仅局限于微观世界的一些奇怪法则,而是制约整个宇宙的规则。因此,诸如头脑的某些令人惊叹的能力等特殊现象不可能是它造成的。再者,有了量子退相干,就再也不需要量子坍塌了,而它之所以看起来存在,可以解释为是我们特定视角的一个特性,它把我们的宇宙视野限定到一个特定和唯一的埃弗莱特分支。

不过,还有另一个可能性来解释量子力学和意识或许是如何关联着的:量子退相干是我们望向世界特定视角的产物。这个视角肯定要在某个地方确定下来,肯定需要定义什么是自我、物体和环境。如果量子貌似坍塌,以及自由意志体验、空间、时间和物质都是由我们望向宇宙的视角人为产生出来的,而且如果对这一视角是如何确定的也没有解释,那么有没有可能,我们的视角是由意识的运行方式决定的?意识有没有可能——通过那个因子分解问题的后门——偷跑回这一争论中来?

观察者的自我

Ball 2018b.


Ball 2018b.


当科学作家菲利普·鲍尔(Philipp Ball)讨论到埃弗莱特的“多世界诠释”是如何“有很多问题”的时候,他的担心集中在如何把埃弗莱特与意识和有一个“自己”的感觉调和起来。鲍尔问:“本来只有一个观察者,现在有两个(或更多)版本的观察者……经过分裂,产生了好多‘我’的副本,这说的是什么意思啊?这些别的副本,从什么意义上来说是‘我’?”
他质疑埃弗莱特诠释怎么有可能解释我们的个体体验。“意识依赖于体验,而体验不是瞬时特性……你无法在一个每纳秒疯狂分裂无数次的宇宙中‘找出’意识,它丝毫不比你把整个夏季塞进一天里更容易”,鲍尔写道,并得出结论——多世界诠释“在把自我这个概念整个拆解掉。它在否认‘你’的任何真实意义”
。

Harris 2019, p. 103.


Lockwood 1989, p. 13.


Lockwood 1989, p. 14.


要维护埃弗莱特,我们也许可以反驳说,量子力学任何其他版本的诠释也同样理解不了意识。再者,意识这个现象不是存在于一个个原子层面上的——因此它又为什么应该存在于埃弗莱特其他分支的层面上呢?就我们的全部知识而言,“自我”这个感觉不是本质性的,而更可能是一种建构,是以经典物理体验为基础的,而经典体验则是从“退相干”后的青蛙视角中显现出来的。在这个意义上,这个问题就相似于那场模拟辩论的主题:如果物理学貌似有确定性,那么自由意志还存在吗?或者如果森林是由树组成的,那森林还存在吗?最后,如果在量子这一本质性理论框架中时间和空间都不存在,为什么“自我”这种明显依附于这些前提条件的概念还会存在?正像安娜卡·哈里斯(Annaka Harris)在她最近的《有意识》(Conscious)一书中写的,“意识的神秘之处是与时间的神秘之处相关的:我们的知觉是沿着时间体验到的,是不能与之分开的”
。然而,我们在前面已经看到了,时间似乎在量子引力中不见了。哲学家迈克尔·洛克伍德确认了这一观点,并且更进一步说,既然“时间的流逝在物理学家的世界观中没有位置,那我们必须把它安置到心灵中”
;另一方面,时间流逝“似乎恰恰正是意识的本质,而且正因为如此,它就像意识本身一样是我们之所以是我们的一个不可逃脱的特性”
。

蔡赫在约翰·贝尔(John Bell)的《对量子力学的不同解释》(Varying Interpretations of Quantum Mechanics)中对这一点进行了论证,认为它把“正当的”和“不当的混合”混淆起来了,最先作出这项区分的人是贝尔纳·德斯班雅。


Barrett 2003, p. 185.


Albert & Lower 1988.


的确,根据多世界诠释,似乎有理由假定,有意识的自我和一个准经典的世界(包括时间)是一起显现的。我们必须记住,纠缠着的量子宇宙只是从局地观察者的视角看起来像有很多世界(或者不如说:许多世界之一)
。由于这个原因,蔡赫和诸如戴维·阿尔伯特、巴瑞·洛沃(Barry Loewer)或迈克尔·洛克伍德这些哲学家都更偏爱说“多心灵”而不是“多世界”。正如杰弗里·A. 巴雷特(Jeffrey A. Barrett),加州大学尔湾分校哲学家解释的:“人可以把埃弗莱特的分支理解为是在描述不同心灵的状态而不是不同世界。根据这种理论,一个观察者的体验和信念之所以有确定性,其解释就在于他的心态永远有确定性。”
这从本质上来说就归结为鲍尔那个问题倒过来的样子,论证说恰恰正是“自我”的概念解决了身心平行论问题,并确保我们体验到的是一个独一无二的现实。因为“我们需要的是一个‘诠释’,是它给我们解释为什么我们总是‘看到’(如果‘多世界诠释’是正确的话,那么这就是误解)宏观物体没有处于量子叠加状态中,我们也从来没有体验到自己处于量子叠加状态中”
,这是哲学家戴维·阿尔伯特和巴瑞·洛沃在他们对“多世界诠释”的“解读”中所写的。

Byrne 2010, p. 138.


“Man muss es aber als Erfahrung hinnehmen, dass das Bewusstsein nur in jeweils einer dieser Welten re⁃alisiert ist. Diese Erfahrung ist ähnlich derjenigen, die uns sagt, dass das Bewusstsein jeweils in einer Person real⁃isiert ist”, Zeh 1967.


事实上,埃弗莱特已经深思过鲍尔的问题,在把量子观察者与一个正在分裂的阿米巴虫做比较的时候他写道:“这两个阿米巴虫是等同还是非等同的问题稍晚些时就有些模糊不清了。在任何时候我们可以考虑它们是两个,它们将拥有共同的记忆直到某一点(共体),在那之后它们就根据以后各自不同的生活分开了。”
蔡赫后来讨论了这个问题,是从观察者的观点讨论的。在分裂发生以后。“人根据经验知道必须承认意识是在这些世界之一里出现的,不会更多。这与意识一次永远只在一个人那里出现的那个说法相似。”
蔡赫在他1967年的草稿《量子理论里的问题》(Problems in Quantum Theory)中写道。虽然蔡赫的论点给“既然我们存在于埃弗莱特多世界,为什么我们仍然能有自我感觉”这个问题添加了可说得通的道理(而且再一次,似乎预见到最近被讨论的时空中不同位置的连接,以及像“ER=EPR”猜想中的量子交替现实这些话题),但又因为把身心平行论与意识的性质关联起来,它也招来了一堆麻烦问题。

Max Tegmark, TEDx talk, Cambridge 2014.


不巧的是,如果说还有什么东西比解密空间、时间和物质的起源更难,那就是意识的性质。迈克斯·泰格马克在2014年的一场TedX演讲中强调说,在物理学家看来,“一个有意识的人只不过是一堆重新组合过的实物”
。毕竟,一堆物质、一大堆汇聚起来的粒子怎么可能突然就开始会思考并且能感觉了?同一类的粒子,把它们重组成黄瓜或苹果的时候,我们很清楚地知道,都是看起来完全没有意识的,不是吗?而且人们观察到,即使同一副脑子也有时有意识,但有时又没有意识。这强有力地证明了这样一个假设,即意识并不是什么新物质或原理,而是一种把物质组织起来并使其运行的方式。

Koch 2009.


Tononi 2008.


Max Tegmark, TEDx talk, Cambridge 2014, http://www.tedxcambridge.com/talk/consciousness-is-a-mathematical-pattern/, accessed Sep 25, 2021.


对于这个问题,威斯康星大学的神经科学家朱利奥·托诺尼提出了一个有意思的解答。根据他的想法,意识可能是作为某类信息处理的副产品而产生的,这种信息处理要足够复杂且高度交叉关联,而且可以用一种叫做“整合信息”或叫“Φ”的可计算数量加以量化。“系统的整合程度越高,它的协同性就越高,它就越有‘意识’。如果各个大脑区域之间互相过于孤立,或者过于胡乱相连,Φ值就低。如果这个机体有很多神经元,而且具备丰富的突触连接,Φ值就高”,神经科学家克利斯托夫·科赫(Christof Koch)解释道,他曾与托诺尼密切合作,并且总结道:“基本上,Φ值是意识的量化表达。”
托诺尼本人只是简单地写道“意识是整合起来的信息”
。而迈克斯·泰格马克,他对意识进行研究是为了给量子因式分解问题找到一个解答,则对这样一种哲学有同感。“我觉得意识是物理现象,它给人以非物理的感觉是因为它恰似波和计算”,或者,换句话说,“我觉得意识是当信息被以某种复杂方式进行处理时带给人的感觉”
,他在2014年的TedX演讲中说出这样的看法。为了要把整合信息连接到量子力学,托诺尼和科赫发展出连接神经元网络与物质的任意状态的要求,而泰格马克则加以通用化,使之有能力以整合且足够独立于环境的方式储存及处理信息。泰格马克希望这样能找出可能更有利于意识发展的偏好量子基底,这本质上是个以人类为中心的论点。然而这么做的时候,泰格马克需要依赖于可能受到偏好的基底之间预先存在的差异——否则没法认为哪个基底比哪个更强。

此外至少还有第二种可能性,不需要预设一个受到偏好的宇宙基底。这种设想场景认以为真的是,在本质性层面上可能不存在受到偏好的基底,倒是会显现出一个受到偏好的框架,它只是由我们的意识在呈现宇宙时所采取的那种特定方式或视角造成的。

Lockwood 1989, p. ix.


Page 1995.


以这个观点来看,意识是第一位的。正如迈克尔·洛克伍德解释的,“在思考意识与大脑物质之间的关系时,哲学家们一直倾向于把物质看作是不言而喻的,认为构成哲学问题的是心灵而不是物质”,他把这一态度归因于我们“实质上是习惯了以牛顿的思路看待物质”。但这是条死路,洛克伍德相信,“然而牛顿式的物质概念是不正确的,现在正是哲学家们应该正式接纳已经取代了它的那个概念的时候……这个物质,量子力学中的物质,是非常难缠的问题,而且在哲学上没有得到正确理解”
。斯蒂芬·霍金从前的学生唐·佩奇(Don Page),一位黑洞热力学和时空涌现计划的先驱,倡导的一种诠释与洛克伍德的相似,他补充说,“这个想法不是说人需要对意识进行思考以便对无意识的量子世界作出合适的解读……,而恰恰是因为人想要解释意识体验本身的特性,所以需要对意识进行思索”
。

Page 1995.


在这种情况下,受偏好的基底(以及它所牵扯出来的一切东西,应该也包括空间、时间和物质的显现)就会是我们视角的一个特征,或者说是我们如何感知宇宙的一个特征,而不是宇宙本身的特征。不论何时,在随便什么基底中,只要有物理物体以特定的方式处理信息,比如托诺尼、科赫和泰格马克所说的那种整合式信息处理,意识就会闪烁成形,一个心灵就会显现,从它的个性角度去感知宇宙。“如果选择了一个特定的子系统,从中挑中了某个可能的状态——我要重复的是,这不会是它的‘真实状态’,因为不存在这种状态——那么就可以相对从这个子系统挑出的状态而言,给任何其他子系统赋予带有确定性的量子状态”,洛克伍德这么说,并强调“一个意识主体,在任何一个给定的时间上,都有权把宇宙其余部分之下的任何其他子系统想成——相对于他自己的那个状态而言——具有一个带确定性的量子状态”。这一步骤会再一次揭示出,受偏好的基底是我们自己视角的产物。“我们通常认为是某个事物在某个特定时间上所处的状态,实际应该被认为只不过是相对于我们自己的某个特定状态而显示出来的,而且这对于宇宙作为一个整体的状态也是一样的”
,洛克伍德解释说。

Lockwood 1989, p. 228.


Lockwood 1989, p. 228.


与此同时,宇宙本身,就其本质形态而言,依然是一元论的。一方面,“宇宙应该被想象成一个无缝整体,在顺畅而确切地按薛定谔方程演化着”
;另一方面,“只要子系统之间还存在着相互关联,就没有一个子系统可以被想象成在任何特定时间上处于任何有确定性的量子状态”
,洛克伍德强调说。

说到我们自己,意识的物理性关联就是位于人脑的神经元,人的意识从局地与外部世界互动,而量子退相干会产生一个宇宙,其中猫啊,石子啊,恒星和行星都以确切的状态和位置存在着。这,在我看来,就是对惠勒的字母U,对我们通过“观察其中一部分的这个举动,把宇宙本身变成现实存在”这一说法,我们所能接近的程度了。

自我消失了?

Harris, 2019, p. 48. Harper. Kindle Edition.


然而,如果现在看起来有意识的自我体验确实有可能是处于第一位的,是我们的意识决定了量子现实如何转变为经典物理现实,并且以此为基石我们将建造我们的世界,那么神经科学已经给我们备下了一些听来不舒服的消息:据说许多神经科学家和哲学家今天相信,有意识的自我并不存在。“我们好像多数时间(如果还不能说是一切时间的话)居住其中的自我——这个有确切位置,固定不变,实实在在的意识中心——是个幻象”
,安娜卡·哈里斯大胆地宣告。简而言之,它可以归结为只不过是个构建,源自一个通过绑定及同步化而形成的有序框架的过程。

Metzinger 2009, p. 3.


Metzinger 2009, p. 1.


从我们试图标出自身边界那一刻开始,问题就来了。哲学家汤玛斯·梅辛格(Thomas Metzinger)在他的《自我隧道》(The Ego Tunnel)一书中讲述了很多例子,说明我们的自我感是如何有可能被操纵了。其中一个是“橡皮手幻象实验”,是由匹兹堡大学心理学家马休·波特维尼克(Matthew Botvinick)和乔纳森·科恩(Jonathan Cohen)实施的。梅辛格这样描写这次令人不安的体验:“受试者观察着一只橡皮手放在他们面前的书桌上,他们自己与之对应的手因一个屏风挡住视线而看不到。然后可以看得到的橡皮手和受试者的看不到的手同时被轻拍。”这时不知怎么一来,你看见的手和你感觉到的手就在你的头脑中混淆起来了,结果“忽然,你就把那只橡皮手体验成你自己的,而且你从这只橡皮手里感觉到反复的轻拍。不只于此,你还感觉到一条完好的‘虚拟手臂’——也就是,从你的肩膀到你面前放在桌子上的那只假手‘连接’起来了”
。比橡皮手幻觉更令人印象深刻的是一个类似的实验,是梅辛格在他的书里往后一点的地方描写的:这回,在现场直播中一个受试者看着自己被从后面拍摄,他的背部被人抓挠着,到后来,受试者的自我感觉竟转移到他面前的屏幕中去了。这些发现令人信服地以实例说明我们的自我感是多么地脆弱,于是梅辛格得出结论,“没有自我这个东西。与大多数人相信的相反,没有人体验过或者有过一个自我……,据我们目前所知,没有什么物品、没有什么不可分割的实体,可以称为是我们,它不在头脑中,也不在什么超凡脱俗的玄奥领域中”
。

当然,虽说我们描述到的这些幻觉有可能是由意识神经元关联中的一种局地过程造成的,但是它们似乎表明,这一物理过程是第一位的,而我们的体验则是一种构建,而不是一种再现,更不会是现实的根源。我们这是来到了一个量子意识的“鸡与蛋”的问题面前:经典世界是个幻觉,是从有意识的头脑望向量子宇宙的视角中冒出来的,这一看法有可能帮助解决偏好基底问题和量子因数分解问题。然而,根据神经科学,有意识的自我它本身就是个幻觉,是由一个经典物理性的大脑产生出来的。

哪个是第一位的,物质还是意识?物质是从望向宇宙的局地视角中显现出来的,局地视角存在于人的意识中,意识是从大脑中产生出来的,大脑又是由物质构成的。

Hofstadter 2007, Location 415.


所以,这么说也许“自我”和“经典世界”的显现是无可救药地纠缠在一起的,是个自我强化过程。如果我们信任《哥德尔、艾舍尔、巴赫:集异璧之大成》(Gödel, Escher, Bach:An Eternal Golden Braid)一书的作者道格拉斯·R. 郝夫斯台德(Douglas R. Hofstadter),那么这种自己解释自己的连环套还确实就是“意识”这一现象的本质成分。郝夫斯台德在他的《我是个怪圈》(I am a Strange Loop)一书中写道,“简直就像这一叫做‘意识’的滑得抓不住的现象拎着自己的鞋带把自己拎了起来一样,几乎就像它是凭空把自己制作出来的”
,当然,这种想法猜测的成分很高,但是如果它们含有一点真相,那么在自我意识似乎消散的情况下,对量子世界到经典世界的转变过程进行探索也许会很有意思。

薛定谔之猫论LSD

Csikszentmihalyi 1990, p. 3.


大约1969年3月1日前后,伯纳德·穆瓦特西耶(Bernard Moitessier)把他的“约书亚号”双桅小帆船的航向由向北改为向东。根据史上第一次环球小艇赛“星期日泰晤士报金球环航赛”的规则,穆瓦特西耶单枪匹马环航了世界,一直没有停歇,在暴风雨水域也无人搭手,成功地绕过了好望角、卢因角和合恩角。当他最终再一次抵达平静、无冰的大西洋水域时,最初九位参赛者中只有四位还在比赛中。稍后还有两位会退赛,一位是因船只失事,另一位是因自杀。穆瓦特西耶有绝佳的机会赢得这场比赛,但却选择了从他这段旅程的末尾闪身,不回到欧洲去面对媒体炒作。把妻子和几个孩子留在身后,他选择继续航行四个月,再一次绕过好望角去塔希提。在大洋上独自一人待了六个月,他头脑的状态变得莫名其妙:“人把自己给忘掉了,把一切都忘掉了,只看到小船在与大海嬉戏,大海在船周围嬉戏,把与这场游戏没有实质关系的一切都抛在一边……”芝加哥大学心理学家米哈里·契克森米哈赖(Mihaly Csikszentmihalyi)把这种深度投入的状态称作“流(Flow)”:“这就是紧紧把握航向的水手的感觉,这时风从他的头发中抽打过去,小船像小马驹似的劈波斩浪——船帆、船舷、风,还有大海哼唱出和声,在水手的血脉中振动。”

Csikszentmihalyi 1990, p. 3.


Huxley 2004, p. 8.


Wittmann 2018, p. 24.


Wittmann 2018, p. 26.


Wittmann 2018, p. 27.


不过当然,“流”不是仅限于航行,在人感觉完全沉浸进去的任何一种活动中它都可以发生,而且它是创造性活动中至关重要的部分:“它是当画布上的色彩相互间开始形成磁石般的张力,一个前所未有、活灵活现的形象开始成形时画家得到的那种感觉,连它的创作者都为之惊叹。”
根据契克森米哈赖,“陷入‘流’之中”相当于体验到最大可能的幸福,“流”的时刻被推崇为健康充实生活不可分割的组成部分。不过用较浅显的话来说,“流”是心理学家所称的“意识变迁状态”的普通版——这个名称可以套用于多种心灵状态,其中一些较为极端的类型可以由精神活性药物诱发,或者通过冥想以及某些剧烈变故的体验或濒死体验诱发。“意识变迁状态”会发展到远不只扭曲人的身心自我形象,到达巅峰时还会体验到自我和时间感的完全消失。“比如那张椅子腿……我花费了几分钟,还是几个世纪?不光是盯着那几个竹制的椅子腿看,而是实际上变成了它们。或者……,更确切地说(因为这里头没有‘我’,在某种意义上也没有‘它们’),是我的那个“非我”进到了那把作为‘非我’的椅子里”
。心理学家马克·维特曼(Marc Wittmann)在他的《意识的变迁状态》(Altered States of Consciousness)一书中确认,“这些没有时间感和有永恒感的意识状态,经常伴随着物理和空间边界的消除以及与宇宙合而为一的幸福快乐感觉”
。他强调“时间和空间直觉的消失有一个关键点就是自我感消失,而与万物合而为一”
,而且“没有了自我的概念,时间就不存在”
。

Metzinger 2009, p. 6.


Blackmore 2017, Location 4924.


Varela 1995.


有人提出,这些体验源自通常在丘脑中进行的信息过滤受到了抑制。梅辛格承认,大脑中的信息处理过程被改动之后,我们感知为“自我”和“现实”的那些构建就受到了损害。梅辛格的看法是,“意识体验像个隧道。我们看见什么和听见什么,或者我们感觉、闻到和尝到什么,都只是外面真实存在着的东西的一小点而已。我们意识中的现实世界是个模型”,“是个低维度投影,真正环绕并维系着我们的物理现实是丰富到无法想象的”
。在“意识变迁状态”中,这个隧道变得千疮百孔。英国心理学家苏珊·布莱克莫尔(Susan Blackmore)对此同意:梅辛格的“‘主观世界的自我模型理论’跟我得出的某个其他想法很接近——不是物理意义上的人,或猫、狗、蝙蝠有主观体验,而是他们创造出来的自己的模型所有”
。这一观点与智利免疫学家和神经科学家弗朗西斯科·瓦雷拉(Francisco Varela)的概念不谋而合,他认为“有机体必须被看作是虚拟自我组成的网眼结构”
。这其中包括“有免疫力的自我”“有意识的自我”和其他的概念。那么如果是这样的话,量子力学中的“观察者自我”与我们“有意识的自我”是一回事吗?如果不是,那么这两者之间是什么关系?根据梅辛格和布莱克莫尔,“有意识的自我”与我们大脑中那个能构建世界模型的流程不是一回事,大脑中的流程应该与“观察者自我”是一回事。但是那样一来,外面那个本质性的现实就是量子力学式的,然后我们自我的局地视角掺和进来,引发量子退相干。没有这一依赖于“观察者自我”的局地视角,就不清楚大脑作为一个经典物理学物体怎样才能存在了。

值得注意的是,迷幻体验的这些作用在主观上好像与采用局地“青蛙视角”去触发量子到经典的转变所产生的作用正好相反。在“青蛙视角”中,由于不知道环境方面的信息,因此显现出一个经典物理学意义上、局地的“自我”,甚至还有空间和时间;反之,在量子力学的“鸟类视角”以及药物引发的幻觉中,由于有更完整的认知,似乎就触发了没有时间、非局地的体验,感觉“一切都是一”。鉴于有这些巧合,我们不禁猜测,是不是构成“有意识的自我”的那个局地算法,由于致幻剂的作用,变得如此强烈地与环境咬合在一起,以致它被提升到一种不那么局地的视角,这么一来就能够体验到某种“量子整体性”了。然而,不管“有意识的自我”和“观察者的自我”之间是什么关系——似乎都有必要请物理学家和神经科学家“商量好”,解开这些关系的谜团,以便能完全解释我们所感知到的现实是如何显现出来的。当然,在这些现象之间是否存在什么真正的联系,还远远没有定论。一些表面的相似之处可能源自用于描述大自然的概念数量是有限的,源自从打造文化升格为构建科学模型术语,源自两种本质不同的过程在结构上的相似之处,但最后也源自意识与量子到经典的转变有直接关系,不论是什么样的直接关系。

Päs 2017, Päs & Wittmann 2017.


2016年,我提出了一个实验设置,可能能够探索这类关系。接下来的一年中我与马克·维特曼合作,在一篇给“基础问题研究所”FQXI的征文比赛
写的文章中发展了这一可能性。基本思路是实验组雇用一群受试者,比方说,在致幻药物的影响下,通过计算机屏幕实施量子测量(诸如向上自旋和向下自旋),同时,经过同样准备的对照组使用一套样子相同的计算机屏幕,但该屏幕连接到以一个随机数字发生器为基础的经典物理学模拟器上。对于任何经典观察者,测量过程的结果会看起来完全像是随机数字。这样,观看量子测量时如有任何体验与观看随机结果不同,都指向一个非经典视角。其结果是,这一类的实验也许能让我们测试出是否实验组体验到了量子叠加而对照组没有。

Lockwood 1989, p. 16.


Byrne 201, p. 21.


H. D. Zeh, E-Mail to the author, September 18, 2016: “In den siebziger Jahren habe ich auch versucht, mittels Quantenmechanik und Verschränkung mehr über die physikalische Einengung oder Lokalisierung bewusster Systeme erfahren zu können. Dabei habe ich sogar auf split-brain-Experimente verwiesen. Ich habe die Versuche aber aufgegeben, da zwischen einem qm Messapparat und dem Bewusstsein doch eine weitgehend quasiklassische Welt liegt, wozu auch Tegmarks quasi-klassische Neuronenzustände gehören. In meinen neueren Arbeiten habe ich aber stets versucht, konsequent zwischen diesen beiden Teilen der ‘Beobachtung’ quantenmechanischer Systeme zu unterscheiden, wobei anscheinend bisher nur der erste Teil seriös zugänglich ist.


但是,是不是至少在原则上有可能,意识可以与位于大脑外的任何东西进行量子纠缠?至少洛克伍德应该不会轻易否定掉这种猜测:“对于感官体验是否应该被看作是仅限于大脑之内,或甚至仅限于身体之内这个问题,我不想持完全偏见态度。”
这很好地呼应了休·埃弗莱特的母亲凯瑟琳·肯尼迪(Katherine Kennedy)在她的一篇短篇小说里提出的一个想法:“你相信我们的头脑是像岛屿一样,在地底下是与其他岛屿般的头脑连接着的吗?……你相信,比如,你自己的头脑是单独的仅仅因为它相信自己是与某种群体头脑分开着的?”
H. D. 蔡赫与他们不同,他持怀疑态度:“在1970年代我自己也曾试图运用量子力学和量子纠缠来进一步了解意识体系的物理范围或所处位置问题……但是我后来放弃了这些努力,因为在量子力学测量装置和观察者的意识之间还存在着一个总的来说准经典物理的世界,泰格马克所说的神经元状态也在其中。”
”

***

最后,我们所描述的这种思想实验可能太过于简单了。显然,人类的意识不会直接与量子系统产生有任何特定意义的互动,它在链条的末端接受先前已经处理好的信息——那个链条始于一个测量装置,信息是由光通过飞旋着的分子为媒介传送的——输入进宏观感知器官,最终通过神经系统发送。但是随着技术进步,说不定会有更加直接感知量子测量过程的方法,比如说,让受试者使用神经假体。虽然任何这类的场景,应该承认都是极具猜测性的,但暂时来说,我们可以下结论的是,假设鸟类望向量子现实的视角与被称为“意识变迁状态”的心理状态有惊人的相似之处。在当前,还远远不清楚这些相似之处源自哪里,这种体验是否与量子青蛙和量子鸟类有关;如果是的话,又是如何联系的。这些问题很可能会打开一个令人兴奋的研究新领域,从“电影胶卷”到“银幕现实”的过渡是如何与观察者关联的,以及量子退相干、视角、意识和自我的各个不同层面是如何协调产生出我们在日常生活中所能体验到的。

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