科学家：量子物理学终于可以解释意识了

科学家：量子物理学终于可以解释意识了？

20 世纪，研究人员在两个截然不同的领域取得了长足的进步，推动了科学的前沿。虽然物理学家发现了支配亚原子世界的奇怪的反直觉规则，但我们对思维如何工作的理解却迅速发展。

然而，在新创建的量子物理学和认知科学领域，困难和令人不安的谜团仍然挥之不去，偶尔会纠缠在一起。为什么量子态在被测量时会突然消退，至少从表面上看，有意识的头脑的观察有能力改变物理世界？关于意识，这告诉我们什么？

《大众力学》采访了三位来自不同领域的研究人员，了解他们对潜在量子意识联系的看法。一个理论物理学家，一个实验物理学家，一个哲学教授

量子物理学和奇妙的意识

早期的量子物理学家通过双缝实验注意到，当光子通过波长大小的狭缝到达另一侧的检测屏幕时，试图测量光子的行为改变了它们的行为。

这种测量尝试导致波状行为被破坏，迫使光表现得更像粒子。虽然这个实验回答了“光是波还是粒子？”这个问题——两者都不是，两者都有特性，这取决于情况——但它留下了一个更令人不安的问题。如果用人类思维观察的行为实际上导致世界表现出变化，尽管规模小得令人难以理解呢？

著名和著名的科学家，如尤金·威格纳（ ）、约翰·贝尔（John Bell）和后来的罗杰·彭罗斯（Roger ），开始考虑意识可能是一种量子现象的观点。最终，认知科学（对心灵及其过程的科学研究）的研究人员也是如此，但原因不同。

瑞典乌普萨拉大学（ ）理论物理学教授、作家乌尔夫·丹尼尔森（Ulf ）认为，量子物理学和意识之间联系的原因之一——至少从认知科学的角度来看——是量子水平上的过程是完全随机的。这与经典物理学的确定性方式不同，这意味着即使是物理学家在量子实验方面能得出的最佳计算也只是概率。

意识是一种与自由意志相关的现象，自由意志利用了量子力学应该提供的自由。

自由意志作为意识元素的存在似乎也是一个非常非决定论的概念。回想一下，在数学、计算机科学和物理学中，确定性函数或系统不涉及系统未来状态的随机性;换句话说，如果您为确定性函数提供相同的输入，它将始终产生相同的结果。同时，非确定性函数或系统每次都会给你不同的结果，即使你提供相同的输入值。

丹尼尔森告诉《大众力学》他认为这就是认知科学关注量子力学的原因。在量子力学中，有机会的空间。意识是一种与自由意志相关的现象，自由意志利用了量子力学应该提供的自由。

然而，加州大学欧文分校（ of ， ）的逻辑和科学哲学教授杰弗里·巴雷特（ ）认为，从认知科学的角度来看，这种联系有些武断。

“解释意识真的很难，这是一个深刻而持久的哲学问题。所以量子物理学家很绝望，那些人（认知科学家）也绝望了，“巴雷特告诉大众力学。“他们认为量子力学很奇怪。意识很奇怪。两者之间可能有一些关系。

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然而，这种合理化对他来说并不令人信服。“我不认为有任何理由从认知科学方向假设量子力学与解释意识有任何关系，”巴雷特继续说道。

然而，从量子的角度来看，巴雷特看到了物理学家首先提出与意识的联系的明确原因。

“如果不是因为量子测量问题，没有人，包括参与这次早期讨论的物理学家，会认为意识和量子力学有任何关系，”他说。

叠加和薛定谔的猫

在量子“怪异”和测量问题的核心，有一个叫做“叠加”的概念。

因为量子系统的可能状态是用波数学（或者更准确地说，波函数）来描述的，所以量子系统可以存在于许多重叠状态或叠加态中。奇怪的是，这些状态可能是矛盾的。

要了解这有多违反直觉，我们可以参考历史上最著名的思想实验之一，薛定谔的猫悖论。

该实验由欧文·薛定谔（Erwin Schrö）设计，将一只不幸的猫放在一个盒子里，物理学家称之为“恶魔装置”一小时。如果盒子中的原子在此期间衰变，该装置会释放致命的毒药。因为原子的衰变是完全随机的，所以实验者没有办法预测猫是死是活，直到时间到了，盒子被打开了。

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在盒子打开之前，将猫、盒子和设备视为具有两种可能状态（“死”或“活”）的量子系统，意味着它处于这些状态的叠加态。在你打开容器之前，猫既死又活。

测量问题问的是，“打开盒子”（类似于进行测量）是什么导致波函数坍缩，并且这种叠加被破坏，解决一种状态？是由于实验者意识的引入吗？

早期量子物理学家尤金·维格纳（ ）一直这么认为，直到1995年去世前不久。

物质身体和量子思维？

1961年，维格纳提出了一种理论，其中思想对于波函数的崩溃和叠加态的破坏至关重要，叠加态以这样或那样的形式持续到今天。

维格纳和其他坚持意识坍缩理论的物理学家——如约翰·冯·诺依曼、约翰·惠勒和约翰·贝尔——认为一个无生命的无意识物体不会坍缩量子系统的波函数，因此会让它处于状态叠加状态。

这意味着将盖革计数器与薛定谔的猫放在盒子里并不足以使系统崩溃到“死”或“活”状态，即使它能够判断毒物释放原子是否已经衰变。

温格说，叠加一直存在，直到有意识的观察者打开盒子，或者听到盖革计数器的滴答声。

由此得出的结论是，宇宙中有两种不同类型的“物质”：物质和非物质，人类的思维属于后一类。然而，这表明大脑是一个物理和生物对象，而心灵是别的东西，导致所谓的“身心二元论”。

对于像他这样的唯物主义者，丹尼尔森说，量子力学中波函数的坍缩是与另一个物理系统相互作用的结果。这意味着“观察者”很可能是一个完全无意识的物体。对他们来说，装有薛定谔猫的盒子里的盖革计数器能够坍缩状态的叠加。

这符合这样一个事实，即量子系统是令人难以置信的精细平衡系统，很容易被杂散电磁场甚至温度变化坍缩。如果你想知道为什么我们没有可靠的量子计算机，这是部分原因——它们所依赖的量子态太容易受到干扰了。

此外，正如巴雷特指出的那样，有许多思考量子力学的方法不涉及量子叠加的崩溃。

最著名的是休·埃弗雷特三世（Hugh III）对量子力学的多世界解释他认为当实验者进行测量时，波函数根本不会坍缩。相反，它发展到包括实验者和整个宇宙，每个可能的状态都有一个“世界”。因此，实验者打开盒子不是为了发现猫是死是活，而是发现他们是否处于猫幸存或没有生存的世界。

如果没有叠加的坍缩，就没有测量问题。

显然，像维格纳和罗杰·彭罗斯这样的诺贝尔奖获得者相信可能存在量子意识联系，然而，这个想法不能完全被驳回。

意大利罗马恩里科·费米研究中心（ Fermi for Study and ）的研究员克里斯蒂安·皮西基亚（ ）当然同意这一点。他是一个团队的一员，寻求对心灵以及意识与自然法则之间关系的更深刻的理解。

该团队最近开始测试一种将意识与量子叠加崩溃联系起来的特殊理论 - 协调目标还原理论（Orch OR理论） - 由诺贝尔奖获得者，牛津数学家彭罗斯和亚利桑那州立大学麻醉师斯图尔特哈默罗夫在1990年代提出。

测试量子意识理论

Orch OR 理论认为量子坍缩与引力有关，并认为这种坍缩实际上产生了意识，根据Orch OR 理论的一些方法，其背后的叠加坍缩机制应该引起少量辐射的自发发射。这使它与其他量子意识理论区分开来，因为它使其在实验上可测试。

告诉《大众力学》：当一个系统处于量子叠加态时，会产生两个时空几何形状的不稳定叠加，这决定了波函数在特征时间内的坍缩，这种机制发生在大脑微管的水平上。

微管是真核细胞的关键元素，对有丝分裂、细胞运动、细胞内运输和维持细胞形状至关重要。哈默罗夫的理论将大脑神经元中的微管视为量子意识的所在地，维持量子效应的时间刚好足以在崩溃之前进行产生意识的计算。

量子物理学已证明意识永生

从心理学的角度来看，我们所有的恐惧都源于对死亡的恐惧-这是我们天生固有的最基本的恐惧。但是我们不仅仅是一个身体。首先，我们是意识的。你可以根据自己的喜好反驳近乎死亡的经历，称它们为大脑缺氧的产物。但是，当患者详细描述其身体处于临床死亡或昏迷状态时、病房、病房外甚至医院外面发生了什么，这一事实又如何呢？

只能有一个答案：此时，意识存在于身体之外。现代科学否定了意识在体外存在的可能性，因为从它的角度来看，意识是大脑中化学反应的产物。量子物理学对此提出了反驳。

总的来说，无论听起来多么亵渎神灵，科学都是相对的。她大约每100-200年一次，将自己的观点反过来，因此，将任何陈述视为终极真理是很荒谬的。直到最近，科学界还认为原子是不可分割的粒子。实际上，“ atom”一词的翻译意为“不可分割的”。

关于原子结构的现代观念认为，原子主要由空虚组成。根据爱因斯坦的观点，物质根本不存在，它只是能量的静态形式。但是物理学从本质上讲并没有带来什么新的东西：即使在2500年前，佛陀也说一切都由空虚组成。您可以在《心经》中阅读有关此内容的内容，其中详细介绍了物理学家现在可能想到的一切。因此，没有必要谈论科学与神秘主义之间的不和谐：也许它的第一个发展仅落后于第二个。而且，现代发现越来越使科学与古代文献相协调。

什么是意识

自远古时代以来，就意识是什么展开了辩论。科学家认为这是大脑活动和神秘主义者的产物-它是一种独立的物质。科学界的许多成员认为，关于意识在体内的存在的猜测是骗局和伪科学思想。

但是，如上所述，在临床死亡的状态下，身体无法感知到来自感官的信号，因为在心脏骤停后，大脑会停止工作。在临床死亡状态下的所有经验，尤其是对尸体无法感知的事件的描述，都证明意识能够存在于体外。至少在短时间内，它可以不通过身体而是直接感知周围的现实。

量子物理学最准确地解释了这种现象。因此，从量子物理学的角度来看，人类意识能够影响物质。这证明了诸如波粒二元论的概念。我们正在谈论任何粒子的性质，以显示粒子和波的性质。实验已经观察到亚原子粒子的行为类似于电磁波或粒子。但是最有趣的是，它取决于观察者本人。即，亚原子粒子的性质和行为取决于是否被观察到。

这证明了神秘主义者已经讨论了很长时间：思想可以影响现实。事实证明，粒子的属性不是恒定的，而是取决于感知该粒子的意识。这为电影《秘密》瓦迪姆·泽兰德的书籍以及苍蝇和蜜蜂的意识理论中表达的思想提供了科学依据。

但这还不是全部。实验的结果证实了过去以及现在的许多哲学家和神秘主义者的想法，即我们的世界本质上是一种幻觉，或者如他们在东方所说，“就像月亮在水中的倒影”。毕竟，如果一个粒子的行为取决于感知它的意识，并继续这一思想，那么我们可以说每个人都从他自己的主观角度来看世界。

海森堡不确定性原理

量子物理学的另一种现象使人们有可能阐明有关宇宙结构的许多问题。卡尔·海森堡继续思考电子的波粒二象性，得出的结论是，由于电子的不稳定和不可预测性，因此无法准确确定电子及其能量的坐标。简而言之，我们生活在泽兰所写的“选择空间”中。在我们面前揭示了所谓的世界迷-现实的许多版本，每个版本都可以视为客观的，真实的等等。

由于亚原子粒子的行为与感知有关，因此只有观察者才能确定哪些事件场景将变得相关。在没有感知者的情况下，亚原子粒子仅以不确定性和概率的状态存在。

意识创造现实

根据量子力学的基本定律，科学家罗伯特·兰萨推论了生物中心论，并将量子物理学和生物学原理联系起来。多亏了这一点，他得以证明死亡只是大脑形成的一种幻觉，这是由于意识错误地将自己标识为身体。根据兰兹的理论，意识在自身周围创造了现实，空间，时间等。

意识是首要的，物质是次要的。他完全驳斥了意识是大脑活动的产物的观点，并坚持相反的观点：意识创造了周围的世界。没有观察者，就不可能形成现实。事实证明，意识是凡人的理论反驳了自己，因为如果观察者消失了，那么现实也必须消失。

罗伯特·兰扎甚至走得更远，他认为，空间和时间根本不是意识存在的某种常数。事实恰恰相反：意识能够影响时间和空间。因此，只有一种感觉流，时间和空间是我们用作解释这些感觉的坐标系的工具。但是我们的意识能够影响两者。您是否注意到在排队等候时，时间无休止地拖着路，“欢乐时光不看”？在我们看来，这只是一种幻觉，但一切恰恰相反：幻觉是我们关于时间流逝的不变性的观念。

空间是一样的：同一条路对我们来说似乎长得很长或很短。您是否注意到来回的方式对您来说是不同的，好像来回还是相反，您到达那里的速度更快？现实是多变和无常的，但是我们自己是通过意识状态来创造的。

现在最重要的是。在没有时空限制的世界中，也没有死亡。因为像其他事件一样，死亡必须以特定的时空标记。就像在“维基百科”中一样，他们写道：死于某某城市的某某日期。如果时间和空间是相对的和无常的概念，那么事实证明也没有死亡：它根本无处存在！

节约能源的原则也支持不存在死亡这一事实。能量不会被创造或摧毁，它只会从一种状态转变为另一种状态。我们可以举一个水的例子：在高温的影响下，水消失了，有些原始人可能认为水已经“死亡”，消失了，不再存在了。但是我们知道水只是改变了状态：变成了蒸汽。我们发生了同样的事情：没有死亡，总的贝壳死了，但是“蒸气”仍然存在。而且我们没有看到这种蒸气的事实并不意味着它根本不存在。

罗伯特·兰兹的生物中心论得到了诺贝尔生理学奖得主或医学博士爱德华·唐纳·托马斯，太空飞行中心天文学家戴维·汤普森，约翰·霍普金斯大学理查德·康·亨利大学的天文学与物理学教授等伟大科学家的支持。

意识在哪里

来自牛津大学的英国著名物理学家和数学家罗杰·彭罗斯致力于意识量子理论领域的研究，他认为他已经在人体中发现了意识的载体，这些载体在生活中积累了经验和信息。我们正在谈论位于神经元内部的蛋白质微管。根据彭罗斯的观点，这些微管是意识的载体，在人体死亡后，意识管将其离开，并随着所有积累的经验转移到另一个载体。也就是说，这些微管就像是存储信息的闪存驱动器。

因此，意识在其周围形成现实。这不是某种深奥的推测，而是科学证明的事实。如果意识是主要的，那么它将如何消亡？如果镜中反射的物体消失了，那么镜的含义是什么？

即使在五千年前，奎师那也谈到了《博伽梵歌》中灵魂的永生。他指示他的朋友阿朱那如下：“知道渗透到物质体内的物质是坚不可摧的。没有人可以摧毁不朽的灵魂。” 几千年后，量子物理学证实了很久以前的说法。

对我们来说，没有什么可怕的，在整个世界都不可能存在。因为我们的本性是永恒不变的。在阳光的影响下，水消失了，但蒸汽仍然存在。它会飞起来，在温暖的雨中再次溅到地面上。《古兰经》说，为了理解全能者的计划，应该观察自然。自然界中的水循环是我们了解灵魂在物质世界中循环的线索。

正如列夫·托尔斯泰所写，“一个人一生的唯一意义就是改善他不朽的基础。由于死亡的必然性，所有其他形式的活动本来就毫无意义。” 简短但很清楚地说。也许是时候重新评估价值观了吗？

意识是量子物理学的体现？科学家猜想：未来或可实现心灵感应。

冯·诺依曼这位大名鼎鼎的科学家，认为人类的意识可能就是量子物理学的一种体现！

量子物理学的前世今生！

当今科学领域中，如果提到量子物理学，那么大家一定都知道，这是一门非常热门的学科，甚至说是可以改变世界科技发展规律的学科，比如说量子计算机，量子通信如果能够大规模的应用，那么超级计算机，超级通信都将不是梦想了。

量子物理学其实很早就诞生了，早在20世纪初期，量子物理学就已经被完整的提出，这也是人类第一次从宏观角度转变到了微观角度，来观察研究我们的世界，众所周知地球包括地球外的宇宙，所有的物质都是由粒子组成的，这些粒子组成了天体以及生命，但它们本质上都是一样的，粒子内部都有一定的运动规律。

这个时候宏观物理学就无法适应粒子的运动规律，于是就有了量子物理学的大力发展，比如说一个原子，它的里面有原子核和电子，经过实验研究发现，电子按照一定规律在原子核周围运动，这是一种叠加运动状态，我们观察不到电子的运动轨迹，但是我们可以计算出电子出现的位置，根据薛定谔方程式我们就可以计算出它出现的规律了。

量子物理学和人类意识的关系？

上面讲到了神奇的电子，我们知道电子是处于叠加状态的，而所有的物体都是有电子的，这是毋庸置疑的，那么冯·诺依曼提出来当机器进行观察的时候，电子是处于叠加状态，而人类观察的时候，电子就发生了改变，它会出现塌陷，因此冯·诺依曼认为人类的意识其实也是一种粒子的体现，它影响了电子的运动状态。

因此就有了人类意识可以改变波函数这个说法，如果你不是非常了解，那么也可以参考一下薛定谔的猫这个伟大思想实验，当猫还在盒子里面的时候，我们不知道它是死是活，因为盒子里面放入了放射性元素，而这种元素有衰变和不衰变两种状态，那么我们就可以说这只猫处于叠加状态，我们之所以有这种想法，其实都是意识的作用。

所以另一位科学家魏格纳就曾经提出，意识对于外部世界是有影响的，它就好像一种作用力，可以作用在粒子层面上，这个猜想一直都没有被证实，因为人类的意识是摸不到的，至今我们也不清楚意识的形态，所以也就无从得知意识对于微观粒子的影响了！

量子自杀是如何样做到？一旦意识存在，仍然可能改变自杀的结果

关于量子自杀试验，这是量子论史上一个著名的实验，来自于波函数坍缩的说法

自上个世纪50 年代以来，量子力学被发现以后就不断的进展，物理学家在观察和研究量子的时候发现量子一直都在不停地变化。

量子力学认为我们的宇宙或许并不是唯一的，除了我们生存的宇宙还有无数个与之相似的宇宙，它们可能会通过某种特殊方式来感应对方的存在，又或者处于永远不存在交集的平行状态。

实际上，有关量子力学的相关理论中，除了平行宇宙外，还有一个名为“量子自杀”的理论，虽然后者是前者的一个延伸，但是也向人们揭示了全新的层面。

量子自杀是量子力学延伸出的一个理想实验，最开始是由汉斯·莫拉维克和布鲁诺·马查尔在1980年提出，由薛定谔的猫实验延伸而来，如果多世界的理论是正确的，那么不论实验重复了多少次，实验者都会在另一个世界死亡或者永生，就像平行世界的感念一样。

简而言之，就是在量子的大环境中，世界不仅仅是你用肉眼可以看见身体接触到的那个世界，还有量子域内的其他一个，两个，三个或 N个世界。这些世界里有另一个你在等着。

这就是说，在平行世界中，不管你做什么，都有机会进展成另一种结果，并以另一种方式发生。

比方说，在你现在的世界里，你想自杀，那么就有两种结果。一就是成功自杀，不过这个自杀率是50%，被拯救或自杀失败的几率也为50%。

如果你成功地在这个世界上自杀了，量子世界上的另一个你将存活，反之亦然。不管你成功与否，你一定会在某个世界里自杀失败。

根据这一理论，平行宇宙不断出现，当你自杀的时候，总会有一个平行宇宙会判定你自杀失败，仍然存在的意识并存在于活着的世界里，也就是说，它是永生。

意识是持续性的，只跟着死亡瞬间所产生的平行宇宙，意识不可能跑向一个早些时候产生的平行宇宙，平行宇宙时刻都在发生，一个意识时刻将转变成无数个独立意识。

虽然影视作品中有很多基于量子自杀理论而产生的故事，但量子自杀理论并不是一个真正坐实的理论。如果真的都跟量子自杀理论所说的一样，人类在平行世界中永远不会自杀成功，那是否人类实现了真正意义上的永生了？

科学家们认为，这依然要以人类的意识为主，假如量子自杀理论中的意识随着主人的自杀而消亡，也就不存在其他平行宇宙的自杀失败。一旦意识存在，仍然可能改变自杀的结果。