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用精神量子的假說解答薛定諤的貓

2018年5月28日,貴陽,徐遠重聯合發起「數博會區塊鏈大咖飯局」。圖中空座左起:三十人論壇秘書長陳碩、丹華資本合伙人丁若宇、泛城資本合伙人費振華、長城會聯合創始人宋煒、人大科技金融中心主任楊東、泛城資本董事長陳偉星、三十人論壇聯合發起人及太一雲科技董事長鄧迪、美國科學院和中國科學院院士張首晟、三十人論壇發起人及大三生集團董事長徐遠重、三點鐘社群發起人玉紅、量子鏈創始人帥初、火幣研究院院長袁煜明、北大縱橫研究院副院長劉靖、芬果財經方惠、太一雲科技合伙人王海濤

第一章遐想意識的奧秘

超時空的精神群落


一切都起因於愛因斯坦提出的光子說。

把光看成是一種粒子(即「光子」),可惹出了大麻煩!如果我們承認光是一種粒子,那麼我們如何來解釋光的衍射?要知道,光的衍射效應可是區別「光是粒子還是波」的一個關鍵性實驗呀!但後來的實驗的的確確證明了:光既是一種波,又同時是一種粒子。這個圖像真是太離奇了。薛定諤的貓以及其他許多佯謬,都起源於這一矛盾而離奇的圖像。

為了解決這一矛盾離奇的圖像,哥本哈根學派的物理學家提出了一種解釋(即「幾率波」的解釋):我們說光是一種波動,是指光是一種「幾率波」;是指在衍射圖像上光子(或者電子、原子等等)出現的幾率——在衍射明條紋上發現粒子的幾率大,在衍射暗條紋上發現粒子的幾率小。顯然,這一解釋表明自然法則中存在著一種根本的隨機性。

愛因斯坦對這一解釋很是不滿,並且說了一句很有名的話:「我不相信上帝會玩擲骰子。」後來愛因斯坦還提出一個「EPR佯謬」來反駁哥本哈根的解釋。但是,現在實驗已經證明愛因斯坦的這一反駁失敗了。

與愛因斯坦提出反駁的同時,薛定諤也提出「薛定諤的貓」這一佯謬來反對哥本哈根的解釋。這一佯謬簡單地說是這樣的:在一個盒子里,用一個放射性原子的衰變來觸發一個裝有毒氣的瓶子的開關,毒氣可以毒死同時放在盒子里的貓。按哥本哈根學派的解釋,放射性原子的衰變可以用波函數來描述;當用波函數描述不同狀態的組合時(如放射性元素「衰變了」或「沒有衰變」這兩種狀態的組合),我們稱之為「波的迭加態」;在沒有打開盒子時,放射性原子進入了衰變與不衰變的迭加態,由此貓也成了一隻處於迭加態的貓,即又死又活,半死半活,處於地獄邊緣的貓。

正像哈姆雷特王子所說:「是死,還是活,這可真是一個問題。」只有當你打開盒子的時候,迭加態突然結束(在數學術語就是「坍縮(collapse)」),哈姆雷特王子的猶豫才終於結束:我們知道了貓的確定態——死,或者活。哥本哈根的幾率詮釋的優點是:只出現一個結果,這與我們觀測到的結果相符合。但是有一個大的問題:它要求波函數突然坍縮。但物理學中沒有一個公式能夠描述這種坍縮。儘管如此,長期以來物理學家們出於實用主義的考慮,還是接受了哥本哈根的詮釋。付出的代價是:違反了薛定諤方程。這就難怪薛定諤一直耿耿於懷了。

哥本哈根詮釋在很長的一段時間成了「正統的」、「標準的」詮釋。但那隻不死不活的貓卻總是像惡夢一樣讓物理學家們不得安寧。

哥本哈根詮釋到底在哪兒失敗,以及用什麼詮釋可以替代它嗎?

1957年,埃弗雷特提出的「多世界詮釋」似乎為人們帶來了福音,雖然由於它太離奇開始沒有人認真對待。我們下面簡單介紹一下埃弗雷特的多世界詮釋。

以薛定諤的貓來說, 「埃弗雷特……指出兩隻貓都是真實的。有一隻活貓,有一隻死貓,但它們位於不同的世界中。問題並不在於盒子中的放射性原子是否衰變,而在於它既衰變又不衰變。當我們向盒子里看時,整個世界分裂成它自己的兩個版本。這兩個版本在其餘的各個方面都是全同的。唯一的區別在於其中一個版本中,原子衰變了,貓死了;而在另一個版本中,原子沒有衰變,貓還活著。」

也就是說,上面說的「原子衰變了,貓死了;原子沒有衰變,貓還活著」這兩個世界將完全相互獨立地演變下去,就像兩個平行的世界一樣。「這聽起來就像科幻小說,然而……它是基於無懈可擊的數學方程,基於量子力學樸實的、自洽的、符合邏輯的結果。」「在量子的多世界中,我們通過參與而選擇出自己的道路。在我們生活的這個世界上,沒有隱變數,上帝不會擲骰子,一切都是真實的。」按格利賓所說,愛因斯坦如果還活著,他也許會同意並大大地讚揚這一個「沒有隱變數,上帝不會擲骰子」的理論。

這個詮釋的優點是:薛定諤方程始終成立,波函數從不坍縮,由此它簡化了基本理論。它的問題是:設想過於離奇,付出的代價是這些平行的世界全都是同樣真實的。這就難怪有人說:「在科學史上,多世界詮釋無疑是目前所提出的最大膽、最野心勃勃的理論。」

當然,這同時又留下了許多技術上的難題等待我們去解決。「我們要麼不得不接受哥本哈根的詮釋,連同他那幽靈般的現實和半死半活的貓;要麼接受埃弗雷特的多世界詮釋。當然,可以認為科學市場上的『最好的傢伙』都是不正確的;這兩種選擇都是錯的。關於量子力學的現實,可能還有另一種解釋,它既能解決哥本哈根詮釋和埃弗雷特的詮釋已經解決的所有問題……。但是如果你認為這是一個輕鬆的選擇,一條容易走出困境的路,那麼你必須記住任何這種『新的』解釋都必須能夠解釋自從普朗克在黑暗中取得突破以來的所有成就;在解釋萬物方面,它必須與目前這兩種理論一樣好,或者更好。的確,守株待兔似的等待某人會對我們的問題提出一個好的答案,這不是科學的態度。在沒有更好的答案情況下,我們就不得不正視目前能得到的最好答案。」

我們也許記得,在二十世紀二十年代,有一位物理學家聲稱他有一個理論可以解決量子理論的基本問題時,玻爾說:「你的理論的確美妙,但是還沒有美妙到真實的程度。」埃弗雷特的理論「確實已經美妙到真實的程度,在尋找薛定諤的貓方面,這個理論可以給出一個合適的答案」。

多世界詮釋有許多優點,它似乎可以代替哥本哈根詮釋。但它的設想過於離奇,我們可以想像,它幾乎無法驗證因為只要驗證,人永遠只能在一個世界,除非人死後,到另二個世界中,然後又復活回來告訴我們答案。人不能死而復活,它就無法驗證,那就和沒有解釋似乎沒有區別。

如果,我們可以用科學技術證明人的精神是量子態的,就可以解釋的了。

光子是一種量子,人的精神也是精神,所以人觀察光子,因為每個人觀察時的精神狀態不同和同一個人的精神狀態也會發生變化,所以有時是粒子,有時是波。量子的波粒二象性是對的。

哥本哈根學派物理學家的解釋(即「幾率波」的解釋):我們說光是一種波動,是指光是一種「幾率波」;是指在衍射圖像上光子(或者電子、原子等等)出現的幾率:在衍射明條紋上發現粒子的幾率大,在衍射暗條紋上發現粒子的幾率小。這也是對的,所以人的精神變化是有幾率的,所以觀察到的幾率波也是正確的。

這一解釋是不是就表明自然法則中存在著一種根本的隨機性。這不對,因為人的精神變化雖然是有幾率的,但絕不會是偶然的,人的精神變化狀態是一種確定的,所以愛因斯坦說「我不相信上帝會玩擲骰子」這句話也是對的,和哥本哈根學派物理學家的解釋並不矛盾。

薛定諤的貓到底是死是活?人的精神是量子態的,中國古代哲學說「人是萬物之靈」,用現代的話解釋就是人的精神有萬物的精神或者人的精神量子和萬物的精子量子都是共同來源的量子。我們可以用「量子糾纏」來解釋,在量子力學中,有共同來源的兩個微觀粒子之間存在著某種糾纏關係,不管它們被分開多遠,都一直保持著糾纏的關係,對一個粒子擾動,另一個粒子(不管相距多遠)立即就知道了,而且「量子糾纏」理論已經被世界上許多試驗室證實。所以人在觀察貓的一瞬間,人的精神量子會對放射性原子核的量子產生糾纏或者不糾纏,而且產生的結果在觀察之前就會發生,所以貓是死是活決定於觀察的人當時的精神量子是否和放射性原子核的量子產生糾纏。這完美地保持了哥本哈根學派物理學家的解釋,同時它也沒有違反薛定諤方程。

埃弗雷特提出的「多世界詮釋」是解決了「薛定諤的貓」這個問題,如果用人的精神是量子來看,我們的現實世界是我們精神能理解的世界,也許還有一個我們精神不能理解的世界。這樣來看,好像他也是對的,但我們沒有必要提出這個這樣,因為人的精神不能理解的世界就是永遠不能驗證的世界,那麼再正確也沒有說服力。況且它的提出是想解決「薛定諤的貓」這個問題,但我們用精神量子的假說已經解決了,所以我們沒有必要再造一個人類永遠不能理解的世界來。

最後,為什麼人的精神可以完美無缺地解決一切問題,因為「人是萬物之靈」,只要有足夠智慧的人能夠無限接近自然,大自然本身不會玩擲骰子的事情,所以人將來是可以解釋一切自然的奧秘的。

註:《社群區塊鏈哲學》是徐遠重先生2008年至2018年間的哲思手稿與實踐札記集結。2018年6月6日起,三十人論壇公眾號連載此書內容。

徐遠重

全球人工智慧區塊鏈30人論壇發起人、大三生集團董事長、中國青年企業傢俱樂部聯合發起人。

畢業於上海財經大學,三創科技&三鏈資本創始人,中國青年企業傢俱樂部聯合發起人,正和磁系創始合伙人,原正和島副總裁,原滿座網聯合創始人,擁有極強的實體產業與互聯網跨界資源。

籌備聯合發起「全球人工智慧區塊鏈30人論壇」跨界社群,核心彙集區塊鏈、AI、金融三大領域的主流新銳企業家或資深推動者,研討趨勢,資源互通,促進融合發展。

曾出版《不一樣的逍遙遊》,並創作《三生萬群》《道經詩歌》等著作。


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