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现实世界是否真的存在?从观察者效应说起

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几个世纪以来,是否存在客观现实的问题一直困扰着哲学家。我们怎么知道我们所看到或听到的任何内容都是真实的?罗伯特·兰扎(Robert Lanza)在《生物中心主义》(Biocentrism)中采取了有意识的生活创造宇宙的立场,他认为除了我们自己创造的东西之外,没有任何客观现实。

经典的双缝实验揭示了粒子的电子和光子

在量子物理学中,我们知道观察者效应将波函数坍缩成粒子。

双缝实验表明,单个光子可以同时表现出波和粒子的特性。在双缝处发射的单个电子似乎会和自身干涉形成干涉条纹。当我们试图观察电子通过哪个狭缝时,电子停止和自身干涉,并且干涉图案被简单的双重分布图案取代。

薛定谔的猫

另一个着名的猜想是「薛定谔的猫」,一只猫放在一个装有毒药瓶和放射性原子的盒子里,一个辐射检测器连着机关,可以将毒药瓶打破。当放射性原子衰变时,探测器会触动机关释放毒物。有人认为,由于放射性原子衰变具有量子不确定性,对于盒子外面的观察者来说,猫在任何特定时刻都是处在死了和活着的叠加态中。

「薛定谔的猫」将猫的状态(活着或死亡)降低到量子状态,与单个放射性原子的量子态相关联。但它也代表了对观察者效应的误解。它表明,情境中唯一的观察者是一些有意识的人。这是哲学家乔治·伯克利(George Berkeley)在他的着作《关于人类知识原理的论文》(1710)中提出的一个早期问题的量子延伸,并在几个世纪后的科学美国人中被解释为「如果一棵树在一个无人居住的岛屿上倒下,会有声音吗?」

在没人的地方一棵树倒下,会有声音吗?

这些都是对观察者效应的错误解释。在上面每一个猜想中,都有一个潜在的假设,即有意识的观察者用他们的感知或观察来改变现实世界的中状态。在双缝实验中,观察者通过知道电子或光子通过哪个狭缝而具有效果。伯克利主教的树落在森林里,声音只有在人耳听到它时才会出现。在薛定谔的猫中,猫的状态是不确定的,直到盒子被打开并且一个人看到内部。

什么时候观察?眼睛?视网膜?视神经?

为了思考观察者是如何模糊或不正确地指定的,我们应该问自己,「当观察实际发生的时候是什么时候?」当来自狭缝探测器的光子首先到达视网膜中的光敏分子时?或者当声音刺激鼓膜时?当它导致视神经或耳蜗的电信号?当那个信号到达枕叶皮层或颞叶?当它传到前额皮质?或者只有当「灵魂」得到通知时?

胼胝体是两个脑半球之间的信息高速公路

观察需要意识吗?切断胼胝体的实验表明,大脑的一半可以在没有连接到另一半意识的情况下识别图像。所以,答案似乎是意识是不需要观察的。或者,充其量,「意识」被认为是宇宙存在的必要条件,这只是另一种形式的神秘主义。

意识是一种物质存在吗?

伯克利主教对因果关系感到困惑,罗伯特兰扎也是如此。最重要的是,这些「观察者效应」都是支持(或许未说出口)「意识」特殊的主张,无论是人类意识还是上帝的意识意图。从本质上讲,这种论证是采取一些我们不理解事物的来证明另一些我们不理解的事物。

那么,我们怎样才能理解观察行为的真正含义。物理学家安德鲁·托马斯在《隐藏在平原视线中》的说:

在 Bruce Rosenblum 和 Fred Kuttner 所着的《量子之谜》一书中可以找到一个很好的定义:「每当微观物体的任何属性影响宏观物体时,该属性都被『观察』并成为物理现实。」例如,当微观时光子在双缝实验中击中宏观屏幕,然后将光子的量子叠加状态减少到单个值(它在屏幕上留下的单个标记)。这就解释了为什么我们在人类规模的宏观世界中看不到奇异的量子叠加,例如猫同时活着和死亡。因此,只要量子实体存在宏观效应,就可以认为该物体是可以被「观察」或「测量」的,不需要有意识的人类观察者存在。

在双缝实验中,通过狭缝处的检测器「观察」电子。薛定谔猫的状态通过它在盒子内部呼吸(或不吸入)的空气「观察」,通过与盒子的分子相互作用来「观察」,通过与其余部分中的光子相互作用来「观察」。宇宙粒子与宇宙中其他粒子以任何方式相互作用的简单行为,意味着它被宇宙「观察」。它的量子态(或波函数)在那时崩溃了,不确定性得到解决。

在小鼠大脑中发现的巨大神经元

意识在这种观察中没有任何作用。

如果您想在宏观尺度上看到量子不确定性,则需要将您正在观察的事物与宇宙的其余部分完全隔离,这很难做到。即使是最深的真空也会让光穿过它。此外,即使在没有任何其他物质粒子(包括光子)的量子真空中,虚粒子也会不断出现。从宇宙中隔离某些东西需要它甚至不能与这个宇宙的任何真实或虚拟粒子相互作用。但随后它将与这个宇宙完全分开,包括它的任何观察者。在这个宇宙中,「观察者效应」的问题将变得无关紧要。

物理学家理查德·费曼说:「大自然不知道你在看什么,无论你是否愿意记录下来,她都会按照她的行为方式行事。”

因此,那些声称观察者创造现实的人只有在以下两种情况下说得通:

宇宙是某种计算机模拟的情况下;唯心主义的世界,如你听过的「不是风动,不是幡动,仁者心动。」

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