科學家：量子物理學終于可以解釋意識了

科學家：量子物理學終于可以解釋意識了？

20 世紀，研究人員在兩個截然不同的領域取得了長足的進步，推動了科學的前沿。雖然物理學家發現了支配亞原子世界的奇怪的反直覺規則，但我們對思維如何工作的理解卻迅速發展。

然而，在新創建的量子物理學和認知科學領域，困難和令人不安的謎團仍然揮之不去，偶爾會糾纏在一起。為什麼量子态在被測量時會突然消退，至少從表面上看，有意識的頭腦的觀察有能力改變物理世界？關于意識，這告訴我們什麼？

《大衆力學》采訪了三位來自不同領域的研究人員，了解他們對潛在量子意識聯系的看法。一個理論物理學家，一個實驗物理學家，一個哲學教授

量子物理學和奇妙的意識

早期的量子物理學家通過雙縫實驗注意到，當光子通過波長大小的狹縫到達另一側的檢測屏幕時，試圖測量光子的行為改變了它們的行為。

這種測量嘗試導緻波狀行為被破壞，迫使光表現得更像粒子。雖然這個實驗回答了“光是波還是粒子？”這個問題——兩者都不是，兩者都有特性，這取決于情況——但它留下了一個更令人不安的問題。如果用人類思維觀察的行為實際上導緻世界表現出變化，盡管規模小得令人難以理解呢？

著名和著名的科學家，如尤金·威格納（ ）、約翰·貝爾（John Bell）和後來的羅傑·彭羅斯（Roger ），開始考慮意識可能是一種量子現象的觀點。最終，認知科學（對心靈及其過程的科學研究）的研究人員也是如此，但原因不同。

瑞典烏普薩拉大學（ ）理論物理學教授、作家烏爾夫·丹尼爾森（Ulf ）認為，量子物理學和意識之間聯系的原因之一——至少從認知科學的角度來看——是量子水平上的過程是完全随機的。這與經典物理學的确定性方式不同，這意味着即使是物理學家在量子實驗方面能得出的最佳計算也隻是概率。

意識是一種與自由意志相關的現象，自由意志利用了量子力學應該提供的自由。

自由意志作為意識元素的存在似乎也是一個非常非決定論的概念。回想一下，在數學、計算機科學和物理學中，确定性函數或系統不涉及系統未來狀态的随機性;換句話說，如果您為确定性函數提供相同的輸入，它将始終産生相同的結果。同時，非确定性函數或系統每次都會給你不同的結果，即使你提供相同的輸入值。

丹尼爾森告訴《大衆力學》他認為這就是認知科學關注量子力學的原因。在量子力學中，有機會的空間。意識是一種與自由意志相關的現象，自由意志利用了量子力學應該提供的自由。

然而，加州大學歐文分校（ of ， ）的邏輯和科學哲學教授傑弗裡·巴雷特（ ）認為，從認知科學的角度來看，這種聯系有些武斷。

“解釋意識真的很難，這是一個深刻而持久的哲學問題。所以量子物理學家很絕望，那些人（認知科學家）也絕望了，“巴雷特告訴大衆力學。“他們認為量子力學很奇怪。意識很奇怪。兩者之間可能有一些關系。

奇妙的大腦

理論：意識是...電磁？

一些科學家認為宇宙是有意識的

我們可以動腦筋，成為更好的人

然而，這種合理化對他來說并不令人信服。“我不認為有任何理由從認知科學方向假設量子力學與解釋意識有任何關系，”巴雷特繼續說道。

然而，從量子的角度來看，巴雷特看到了物理學家首先提出與意識的聯系的明确原因。

“如果不是因為量子測量問題，沒有人，包括參與這次早期讨論的物理學家，會認為意識和量子力學有任何關系，”他說。

疊加和薛定谔的貓

在量子“怪異”和測量問題的核心，有一個叫做“疊加”的概念。

因為量子系統的可能狀态是用波數學（或者更準确地說，波函數）來描述的，所以量子系統可以存在于許多重疊狀态或疊加态中。奇怪的是，這些狀态可能是矛盾的。

要了解這有多違反直覺，我們可以參考曆史上最著名的思想實驗之一，薛定谔的貓悖論。

該實驗由歐文·薛定谔（Erwin Schrö）設計，将一隻不幸的貓放在一個盒子裡，物理學家稱之為“惡魔裝置”一小時。如果盒子中的原子在此期間衰變，該裝置會釋放緻命的毒藥。因為原子的衰變是完全随機的，所以實驗者沒有辦法預測貓是死是活，直到時間到了，盒子被打開了。

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在盒子打開之前，将貓、盒子和設備視為具有兩種可能狀态（“死”或“活”）的量子系統，意味着它處于這些狀态的疊加态。在你打開容器之前，貓既死又活。

測量問題問的是，“打開盒子”（類似于進行測量）是什麼導緻波函數坍縮，并且這種疊加被破壞，解決一種狀态？是由于實驗者意識的引入嗎？

早期量子物理學家尤金·維格納（ ）一直這麼認為，直到1995年去世前不久。

物質身體和量子思維？

1961年，維格納提出了一種理論，其中思想對于波函數的崩潰和疊加态的破壞至關重要，疊加态以這樣或那樣的形式持續到今天。

維格納和其他堅持意識坍縮理論的物理學家——如約翰·馮·諾依曼、約翰·惠勒和約翰·貝爾——認為一個無生命的無意識物體不會坍縮量子系統的波函數，因此會讓它處于狀态疊加狀态。

這意味着将蓋革計數器與薛定谔的貓放在盒子裡并不足以使系統崩潰到“死”或“活”狀态，即使它能夠判斷毒物釋放原子是否已經衰變。

溫格說，疊加一直存在，直到有意識的觀察者打開盒子，或者聽到蓋革計數器的滴答聲。

由此得出的結論是，宇宙中有兩種不同類型的“物質”：物質和非物質，人類的思維屬于後一類。然而，這表明大腦是一個物理和生物對象，而心靈是别的東西，導緻所謂的“身心二元論”。

對于像他這樣的唯物主義者，丹尼爾森說，量子力學中波函數的坍縮是與另一個物理系統相互作用的結果。這意味着“觀察者”很可能是一個完全無意識的物體。對他們來說，裝有薛定谔貓的盒子裡的蓋革計數器能夠坍縮狀态的疊加。

這符合這樣一個事實，即量子系統是令人難以置信的精細平衡系統，很容易被雜散電磁場甚至溫度變化坍縮。如果你想知道為什麼我們沒有可靠的量子計算機，這是部分原因——它們所依賴的量子态太容易受到幹擾了。

此外，正如巴雷特指出的那樣，有許多思考量子力學的方法不涉及量子疊加的崩潰。

最著名的是休·埃弗雷特三世（Hugh III）對量子力學的多世界解釋他認為當實驗者進行測量時，波函數根本不會坍縮。相反，它發展到包括實驗者和整個宇宙，每個可能的狀态都有一個“世界”。因此，實驗者打開盒子不是為了發現貓是死是活，而是發現他們是否處于貓幸存或沒有生存的世界。

如果沒有疊加的坍縮，就沒有測量問題。

顯然，像維格納和羅傑·彭羅斯這樣的諾貝爾獎獲得者相信可能存在量子意識聯系，然而，這個想法不能完全被駁回。

意大利羅馬恩裡科·費米研究中心（ Fermi for Study and ）的研究員克裡斯蒂安·皮西基亞（ ）當然同意這一點。他是一個團隊的一員，尋求對心靈以及意識與自然法則之間關系的更深刻的理解。

該團隊最近開始測試一種将意識與量子疊加崩潰聯系起來的特殊理論 - 協調目标還原理論（Orch OR理論） - 由諾貝爾獎獲得者，牛津數學家彭羅斯和亞利桑那州立大學麻醉師斯圖爾特哈默羅夫在1990年代提出。

測試量子意識理論

Orch OR 理論認為量子坍縮與引力有關，并認為這種坍縮實際上産生了意識，根據Orch OR 理論的一些方法，其背後的疊加坍縮機制應該引起少量輻射的自發發射。這使它與其他量子意識理論區分開來，因為它使其在實驗上可測試。

告訴《大衆力學》：當一個系統處于量子疊加态時，會産生兩個時空幾何形狀的不穩定疊加，這決定了波函數在特征時間内的坍縮，這種機制發生在大腦微管的水平上。

微管是真核細胞的關鍵元素，對有絲分裂、細胞運動、細胞内運輸和維持細胞形狀至關重要。哈默羅夫的理論将大腦神經元中的微管視為量子意識的所在地，維持量子效應的時間剛好足以在崩潰之前進行産生意識的計算。

量子物理學已證明意識永生

從心理學的角度來看，我們所有的恐懼都源于對死亡的恐懼-這是我們天生固有的最基本的恐懼。但是我們不僅僅是一個身體。首先，我們是意識的。你可以根據自己的喜好反駁近乎死亡的經曆，稱它們為大腦缺氧的産物。但是，當患者詳細描述其身體處于臨床死亡或昏迷狀态時、病房、病房外甚至醫院外面發生了什麼，這一事實又如何呢？

隻能有一個答案：此時，意識存在于身體之外。現代科學否定了意識在體外存在的可能性，因為從它的角度來看，意識是大腦中化學反應的産物。量子物理學對此提出了反駁。

總的來說，無論聽起來多麼亵渎神靈，科學都是相對的。她大約每100-200年一次，将自己的觀點反過來，因此，将任何陳述視為終極真理是很荒謬的。直到最近，科學界還認為原子是不可分割的粒子。實際上，“ atom”一詞的翻譯意為“不可分割的”。

關于原子結構的現代觀念認為，原子主要由空虛組成。根據愛因斯坦的觀點，物質根本不存在，它隻是能量的靜态形式。但是物理學從本質上講并沒有帶來什麼新的東西：即使在2500年前，佛陀也說一切都由空虛組成。您可以在《心經》中閱讀有關此内容的内容，其中詳細介紹了物理學家現在可能想到的一切。因此，沒有必要談論科學與神秘主義之間的不和諧：也許它的第一個發展僅落後于第二個。而且，現代發現越來越使科學與古代文獻相協調。

什麼是意識

自遠古時代以來，就意識是什麼展開了辯論。科學家認為這是大腦活動和神秘主義者的産物-它是一種獨立的物質。科學界的許多成員認為，關于意識在體内的存在的猜測是騙局和僞科學思想。

但是，如上所述，在臨床死亡的狀态下，身體無法感知到來自感官的信号，因為在心髒驟停後，大腦會停止工作。在臨床死亡狀态下的所有經驗，尤其是對屍體無法感知的事件的描述，都證明意識能夠存在于體外。至少在短時間内，它可以不通過身體而是直接感知周圍的現實。

量子物理學最準确地解釋了這種現象。因此，從量子物理學的角度來看，人類意識能夠影響物質。這證明了諸如波粒二元論的概念。我們正在談論任何粒子的性質，以顯示粒子和波的性質。實驗已經觀察到亞原子粒子的行為類似于電磁波或粒子。但是最有趣的是，它取決于觀察者本人。即，亞原子粒子的性質和行為取決于是否被觀察到。

這證明了神秘主義者已經讨論了很長時間：思想可以影響現實。事實證明，粒子的屬性不是恒定的，而是取決于感知該粒子的意識。這為電影《秘密》瓦迪姆·澤蘭德的書籍以及蒼蠅和蜜蜂的意識理論中表達的思想提供了科學依據。

但這還不是全部。實驗的結果證實了過去以及現在的許多哲學家和神秘主義者的想法，即我們的世界本質上是一種幻覺，或者如他們在東方所說，“就像月亮在水中的倒影”。畢竟，如果一個粒子的行為取決于感知它的意識，并繼續這一思想，那麼我們可以說每個人都從他自己的主觀角度來看世界。

海森堡不确定性原理

量子物理學的另一種現象使人們有可能闡明有關宇宙結構的許多問題。卡爾·海森堡繼續思考電子的波粒二象性，得出的結論是，由于電子的不穩定和不可預測性，因此無法準确确定電子及其能量的坐标。簡而言之，我們生活在澤蘭所寫的“選擇空間”中。在我們面前揭示了所謂的世界迷-現實的許多版本，每個版本都可以視為客觀的，真實的等等。

由于亞原子粒子的行為與感知有關，因此隻有觀察者才能确定哪些事件場景将變得相關。在沒有感知者的情況下，亞原子粒子僅以不确定性和概率的狀态存在。

意識創造現實

根據量子力學的基本定律，科學家羅伯特·蘭薩推論了生物中心論，并将量子物理學和生物學原理聯系起來。多虧了這一點，他得以證明死亡隻是大腦形成的一種幻覺，這是由于意識錯誤地将自己标識為身體。根據蘭茲的理論，意識在自身周圍創造了現實，空間，時間等。

意識是首要的，物質是次要的。他完全駁斥了意識是大腦活動的産物的觀點，并堅持相反的觀點：意識創造了周圍的世界。沒有觀察者，就不可能形成現實。事實證明，意識是凡人的理論反駁了自己，因為如果觀察者消失了，那麼現實也必須消失。

羅伯特·蘭紮甚至走得更遠，他認為，空間和時間根本不是意識存在的某種常數。事實恰恰相反：意識能夠影響時間和空間。因此，隻有一種感覺流，時間和空間是我們用作解釋這些感覺的坐标系的工具。但是我們的意識能夠影響兩者。您是否注意到在排隊等候時，時間無休止地拖着路，“歡樂時光不看”？在我們看來，這隻是一種幻覺，但一切恰恰相反：幻覺是我們關于時間流逝的不變性的觀念。

空間是一樣的：同一條路對我們來說似乎長得很長或很短。您是否注意到來回的方式對您來說是不同的，好像來回還是相反，您到達那裡的速度更快？現實是多變和無常的，但是我們自己是通過意識狀态來創造的。

現在最重要的是。在沒有時空限制的世界中，也沒有死亡。因為像其他事件一樣，死亡必須以特定的時空标記。就像在“維基百科”中一樣，他們寫道：死于某某城市的某某日期。如果時間和空間是相對的和無常的概念，那麼事實證明也沒有死亡：它根本無處存在！

節約能源的原則也支持不存在死亡這一事實。能量不會被創造或摧毀，它隻會從一種狀态轉變為另一種狀态。我們可以舉一個水的例子：在高溫的影響下，水消失了，有些原始人可能認為水已經“死亡”，消失了，不再存在了。但是我們知道水隻是改變了狀态：變成了蒸汽。我們發生了同樣的事情：沒有死亡，總的貝殼死了，但是“蒸氣”仍然存在。而且我們沒有看到這種蒸氣的事實并不意味着它根本不存在。

羅伯特·蘭茲的生物中心論得到了諾貝爾生理學獎得主或醫學博士愛德華·唐納·托馬斯，太空飛行中心天文學家戴維·湯普森，約翰·霍普金斯大學理查德·康·亨利大學的天文學與物理學教授等偉大科學家的支持。

意識在哪裡

來自牛津大學的英國著名物理學家和數學家羅傑·彭羅斯緻力于意識量子理論領域的研究，他認為他已經在人體中發現了意識的載體，這些載體在生活中積累了經驗和信息。我們正在談論位于神經元内部的蛋白質微管。根據彭羅斯的觀點，這些微管是意識的載體，在人體死亡後，意識管将其離開，并随着所有積累的經驗轉移到另一個載體。也就是說，這些微管就像是存儲信息的閃存驅動器。

因此，意識在其周圍形成現實。這不是某種深奧的推測，而是科學證明的事實。如果意識是主要的，那麼它将如何消亡？如果鏡中反射的物體消失了，那麼鏡的含義是什麼？

即使在五千年前，奎師那也談到了《博伽梵歌》中靈魂的永生。他指示他的朋友阿朱那如下：“知道滲透到物質體内的物質是堅不可摧的。沒有人可以摧毀不朽的靈魂。” 幾千年後，量子物理學證實了很久以前的說法。

對我們來說，沒有什麼可怕的，在整個世界都不可能存在。因為我們的本性是永恒不變的。在陽光的影響下，水消失了，但蒸汽仍然存在。它會飛起來，在溫暖的雨中再次濺到地面上。《古蘭經》說，為了理解全能者的計劃，應該觀察自然。自然界中的水循環是我們了解靈魂在物質世界中循環的線索。

正如列夫·托爾斯泰所寫，“一個人一生的唯一意義就是改善他不朽的基礎。由于死亡的必然性，所有其他形式的活動本來就毫無意義。” 簡短但很清楚地說。也許是時候重新評估價值觀了嗎？

意識是量子物理學的體現？科學家猜想：未來或可實現心靈感應。

馮·諾依曼這位大名鼎鼎的科學家，認為人類的意識可能就是量子物理學的一種體現！

量子物理學的前世今生！

當今科學領域中，如果提到量子物理學，那麼大家一定都知道，這是一門非常熱門的學科，甚至說是可以改變世界科技發展規律的學科，比如說量子計算機，量子通信如果能夠大規模的應用，那麼超級計算機，超級通信都将不是夢想了。

量子物理學其實很早就誕生了，早在20世紀初期，量子物理學就已經被完整的提出，這也是人類第一次從宏觀角度轉變到了微觀角度，來觀察研究我們的世界，衆所周知地球包括地球外的宇宙，所有的物質都是由粒子組成的，這些粒子組成了天體以及生命，但它們本質上都是一樣的，粒子内部都有一定的運動規律。

這個時候宏觀物理學就無法适應粒子的運動規律，于是就有了量子物理學的大力發展，比如說一個原子，它的裡面有原子核和電子，經過實驗研究發現，電子按照一定規律在原子核周圍運動，這是一種疊加運動狀态，我們觀察不到電子的運動軌迹，但是我們可以計算出電子出現的位置，根據薛定谔方程式我們就可以計算出它出現的規律了。

量子物理學和人類意識的關系？

上面講到了神奇的電子，我們知道電子是處于疊加狀态的，而所有的物體都是有電子的，這是毋庸置疑的，那麼馮·諾依曼提出來當機器進行觀察的時候，電子是處于疊加狀态，而人類觀察的時候，電子就發生了改變，它會出現塌陷，因此馮·諾依曼認為人類的意識其實也是一種粒子的體現，它影響了電子的運動狀态。

因此就有了人類意識可以改變波函數這個說法，如果你不是非常了解，那麼也可以參考一下薛定谔的貓這個偉大思想實驗，當貓還在盒子裡面的時候，我們不知道它是死是活，因為盒子裡面放入了放射性元素，而這種元素有衰變和不衰變兩種狀态，那麼我們就可以說這隻貓處于疊加狀态，我們之所以有這種想法，其實都是意識的作用。

所以另一位科學家魏格納就曾經提出，意識對于外部世界是有影響的，它就好像一種作用力，可以作用在粒子層面上，這個猜想一直都沒有被證實，因為人類的意識是摸不到的，至今我們也不清楚意識的形态，所以也就無從得知意識對于微觀粒子的影響了！

量子自殺是如何樣做到？一旦意識存在，仍然可能改變自殺的結果

關于量子自殺試驗，這是量子論史上一個著名的實驗，來自于波函數坍縮的說法

自上個世紀50 年代以來，量子力學被發現以後就不斷的進展，物理學家在觀察和研究量子的時候發現量子一直都在不停地變化。

量子力學認為我們的宇宙或許并不是唯一的，除了我們生存的宇宙還有無數個與之相似的宇宙，它們可能會通過某種特殊方式來感應對方的存在，又或者處于永遠不存在交集的平行狀态。

實際上，有關量子力學的相關理論中，除了平行宇宙外，還有一個名為“量子自殺”的理論，雖然後者是前者的一個延伸，但是也向人們揭示了全新的層面。

量子自殺是量子力學延伸出的一個理想實驗，最開始是由漢斯·莫拉維克和布魯諾·馬查爾在1980年提出，由薛定谔的貓實驗延伸而來，如果多世界的理論是正确的，那麼不論實驗重複了多少次，實驗者都會在另一個世界死亡或者永生，就像平行世界的感念一樣。

簡而言之，就是在量子的大環境中，世界不僅僅是你用肉眼可以看見身體接觸到的那個世界，還有量子域内的其他一個，兩個，三個或 N個世界。這些世界裡有另一個你在等着。

這就是說，在平行世界中，不管你做什麼，都有機會進展成另一種結果，并以另一種方式發生。

比方說，在你現在的世界裡，你想自殺，那麼就有兩種結果。一就是成功自殺，不過這個自殺率是50%，被拯救或自殺失敗的幾率也為50%。

如果你成功地在這個世界上自殺了，量子世界上的另一個你将存活，反之亦然。不管你成功與否，你一定會在某個世界裡自殺失敗。

根據這一理論，平行宇宙不斷出現，當你自殺的時候，總會有一個平行宇宙會判定你自殺失敗，仍然存在的意識并存在于活着的世界裡，也就是說，它是永生。

意識是持續性的，隻跟着死亡瞬間所産生的平行宇宙，意識不可能跑向一個早些時候産生的平行宇宙，平行宇宙時刻都在發生，一個意識時刻将轉變成無數個獨立意識。

雖然影視作品中有很多基于量子自殺理論而産生的故事，但量子自殺理論并不是一個真正坐實的理論。如果真的都跟量子自殺理論所說的一樣，人類在平行世界中永遠不會自殺成功，那是否人類實現了真正意義上的永生了？

科學家們認為，這依然要以人類的意識為主，假如量子自殺理論中的意識随着主人的自殺而消亡，也就不存在其他平行宇宙的自殺失敗。一旦意識存在，仍然可能改變自殺的結果。