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主题:【原创】粒子有意识么?--- 自由意识定理介绍(上) -- 我爱莫扎特

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家园 【原创】粒子有意识么?--- 自由意识定理介绍(上)

话说兄弟今天在图书馆看书,偶然翻到一期2009年2月的数学科普杂志,内容居然是讨论“自由意识”这个深刻的哲学命题的。在下不敢藏私,特发到河里让物理大佬们鉴定一下。

Free Will Theorem (pdf)

人有没有自由意识或者灵魂,这是一个太深刻的问题。人类自从有了文明以来,就从来没有停止过对这个问题的认真思考。

从整个历史来看,尤其在科技相对欠发达的古代,灵魂论占有较大优势。但牛顿力学的出现,不仅改变了人类的科技发展,还大大改变了人类的观念。从那时候以来,“决定论”大行其道。法国数学家拉普拉斯(Laplace)说过:“只要你给我某个时刻世界上所有物体的状态,我就能计算出整个历史和将来。”毫无疑问,人类的意识也躲不过微分方程的束缚。历史不再有偶然,而是一切尽在天命。

渐渐人们发现,靠解方程来占卜太过困难,需要的初始条件太多,计算量也太大。更何况有所谓“混沌”的自然现象,只要初始条件有一点点偏差,计算结果完全不同。所谓“差之毫厘,谬之千里”也。

不过,难以计算并非不能计算。随着生物学的不断进步,人体被不断细分,“意识”能躲藏的地方越来越少。

量子力学的出现,给了决定论者重重一棒。根据哥本哈根解释,粒子的不可测性是因为它本来就不可测。粒子的行为是由概率论决定的。有种“一说就错”的禅意。

河里相关的文章不少,如:

海豚:【讨论】谈点个人对于量子力学与隐变量理论的理解

橄榄枝:【讨论】波粒二象性与哥德尔不完全定理

决定论不甘失败。物理学家波恩(Bohm)提出“隐变量理论”,指出所谓的概率表现其实是因为更深层次的物理作用(所谓“隐变量”)存在,只是它们暂时没有被发现而已。一副“不是兄弟不努力,实在粒子太狡猾”的口吻。

量子力学的鼻祖之一,爱因斯坦则说“上帝不掷骰子”。为了证明哥本哈根解释的错误,他提出了著名的EPR实验。

EPR实验的大致意思是说,把两个粒子放在空间里距离很远很远的地方,但根据量子力学计算可以得知,它们的行为仍旧会互相影响。在爱因斯坦看来,这相当荒谬,所以上述现象被称为“EPR佯谬”。

从EPR佯谬出发,物理学家搞出了不少有趣的结果。如Bell不等式,Kochen-Specker理论等等,对这些后续理论的实验支持也间接的支持了量子理论。

爱因斯坦似乎不太走运。近50年来,越来越多的实验结果支持EPR佯谬所描述的奇特现象真实存在。相关的理论被称为“量子纠缠”理论,近几年来更是在此基础上发展了量子计算机理论,据说量子计算机神功无敌,比现有计算机高整整一个档次,一些现在看来要很长时间才能计算的问题(NP问题)用量子计算居然很快能算出答案!

而在量子力学与决定论的争论之中,“意识”问题又重新进入人们视野。不少科学家相信,量子力学给了意识一个不错的栖身之所。既然世界是随机的,意识自然也不是单纯的分子运动的结果。更有不少人提出要用量子引力来解释人脑意识问题。数学家彭罗斯(Penrose)的科普作品《皇帝新脑》大致就是这个观点。

而我在开头提到的那篇论文,似乎又给这场永恒的争论加上了新的数学佐料。

先去吃饭,土鳖扛铁牛吧。

我爱莫扎特:【原创】粒子有意识么?--- 自由意识定理介绍(下)

关键词(Tags): #数学#量子力学元宝推荐:晨枫,

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家园 不错,科普了.

文字写得有点趣味,科普文有点趣味性更好.

家园 好文,花之
家园 花,饭吃得真慢

haha

家园 有趣有趣

上花,等。

家园 像我们这一代人,因为教育的缘故,唯物主义占了绝对优势。

可是看了量子论,觉得似乎天经地义的唯物主义也不是那么肯定的了,简直是个颠覆。

从我个人来说,还是希望唯物主义能翻盘。

家园 量子力学的几率密度概念在我对自由意识的理解里是非常关键

唵啊吽:【原创】论物质怎样产生精神

如果我们有一个辐射(光子)的体系,那么哈密顿是时间可逆的,和熵增原理的时间单向性矛盾。如果我们有一个静止质量不为零的粒子组成的系统,其哈密顿也是时间可逆的,也与熵增原理矛盾。唯一与熵增原理不矛盾的,就是物资和辐射混合在一起的系统。也就是说,一个纯辐射体系不会自发地变化倒热力学平衡态(电磁波叠加原理,光子自身是没有相互作用的),不会自己达到黑体辐射的分布状态,而必须经过与静止质量不为零的物质体系的相互作用才能达到。但是,我们这个世界中,原子是中是有电子的,这就注定物质与辐射的相互作用总是存在,因此有了熵增原理,有了哈密顿量方程解的不唯一性,有了意志活动的空间和可能。

唵啊吽:【原创】从什么是“精神”说起(5)

家园 唯物主义和决定论是两回事

何况概率和随机又不只是量子力学的事情,布朗运动早就知道了,那又如何?微观层面的东西无法推广到宏观层面,指望量子力学来为玄幻的意识招魂,实在太远了点,真要类比,电脑算命可算他的表兄弟

家园 物理没有边界,我们对信息的获得可能有边界

我看过些科普级的东西加上自己的想像,有些想法。

我觉得追究物理最终大统一原理有个误区,没有

考虑到信息论的约束。

我认为一些基本逻辑是没错的,因果论,决定论,是没错的。

而且甚至坚信,这个世界上确实存在着物理的最终理论,

也就是theory for everything, 但我们是否能追求到这个最终理论呢?

当然我们会持续努力,但对最终理论的追求会不会有约束?

不是我们能力的约束,对撞机能量的约束,而是信息论的约束?

信息的传递是有约束的。

我们最终找到的不一定就是解析一切的一套最终公式,而是包含物理

定律和一些约束条件的一组边界,我们能接触到的信息的最终边界。

也许在此边界外,还有更深层次的物理原则在运作,但那些信息是

我们无法接触到的。

有几个约束条件是我们已知的并且已经当作物理基本原理

1.热力学第二定律,熵增原理。这是非常基本的物理原理,也是信息

传递的原理。熵增决定了很多信息是无法重演的。

2.测不准原理,

3.香农信息论

4.物质和信息传递的速度上限,——光速不变。光速不变这个原理本身,

限制了信息传递的上限,也因此保证了因果律。

我们以后会发现其他约束条件。

当我们把这些信息传递的约束条件找齐,并和基本物理原理组合到最后,

就可以骄傲地宣布:虽然世界可能还有更深层的规律,但那些信息是我们

无法获得的。我们能探究的物理规律都探究完毕。

比如我,我猜想,弦论关于多维世界的那些理论,“很可能”是正确的,但

非常可能,这些理论,在我们“可认知”的界限之外。

即,我们可能有一天要有一个原理,来最终证明,信息在各个维度的世界里

传递的限制。即我们能了解的其他维度的信息是有限的。

可能证明出,虽然概率解不是真正的解,上帝不扔骰子,这个世界的最终规律

不是概率解,但我们能了解的世界的边界,只到概率解的程度。

有些东西是由其他维度发生的事情决定的,但我们无法获得其他维度的信息。

当然,这是传统的“科学”的物理的边界,也就是“可证实可观察的物理”的边界。

仍然会有“哲学的物理”继续想像,但那些哲学是永远无法证明也无法证伪的。

*

5.忘了提到还有一个已知的约束边界:大爆炸奇点。

我们可探究的时间,空间,能量,物质,以及全部物理规律,都有一个明确的起点。在此前的所以一切都是不可知的。我们并不是说在此前的一切不存在,而是我们这个宇宙没有任何信息熵与之前的宇宙交换。这也明确的暗示我们,我们可观察的宇宙规律,是由信息交换的限制约束的。

家园 写的好,花
家园 【原创】我对粒子和信息的理解

粒子从宏观看,是直线运动,但是微观看,又是波动的,物质都是有惯性的,受力后,直线运动,粒子却不是,以波的形式运动,说明受到更高级规则的约束。这种规则对于运行其中的粒子上下牵扯,使得无法直线运动。宇宙的外围是两股正副力的核心。宇宙在这正反两个人的作用下发展,宇宙任何物质都被它们作用,当他们作用力量平衡的时候,就是虚空,正副为0;当一极力量强大的时候就是正物质世界,反之是反物质世界。这两个力的核心本身是在运动的,所有物质在这两个力的作用下,运动产生了延迟效应,就是波动的原因,就是说粒子的运动速度跟不上2个极的力的运动速度,产生了时空的颤动,好象我们抖橡皮筋一样,把一端固定,另外一端上下快速运动,橡皮筋便颤动起来。

"宇宙里面有一个硬盘,它把这个星球全部的信息全部刻录下来了,不仅仅是3D的全息的图像,而是所有能量都记录下来了,包括每个粒子的运动和它们的规则都记录下来了(打个不恰当的比例,好象你们某个现场演唱会的CD刻录光盘,恰当的机会,放进CD机里面可以重现播放演唱会的音乐,当然它远比CD复杂的多多。我这么说是方便你们理解。)这个世界是由无数粒子构成的,本质是能量的世界,从某些角度来,也许是一片光,或者一片声音,即便是你们自豪的3D全息图像它们只不过是粒子里面可见光的部分记录而已,不是全部的能量信息。它外观象一块黑色的石头,飘向茫茫无际的宇宙,寻找适合我们生命生存的四纬空间,在恰当的情况下激发,重新创造生命和文明,因为我们星球到了那个时候已经衰竭了。”

不好意思,我借助了某个神秘外星人的口气做表述,因为我这个时候理解到了科幻电影大师库布里奇20世纪60年代拍摄的代表作《2001太空漫游》里面那块黑色石头是什么东西。宇宙文明的传播通过记载了信息的媒介传播即可。或许我们整个宇宙就是某个信息在特定机遇下激发出来,恰如是一次豪华的演唱会。

家园 关于微观宏观我想请教

目前的划分是否太主观了?完全以人的意志为转移的感觉。对我们而言,分子和夸克都是微观层面上的东西,那么对于亿万光年尺度的宇宙,地球和分子又有多大的区别?我一直比较白,难以理解这个问题。

家园 时间是人的观念,不确定性是人的观念

人的意识被人脑的物理基础所限制.科学无法了解任何违反三段论的知识.

不以三段论为基础的知识是无法被科学验真或验假的.

家园 这顿饭吃的...

比老萨的喝水还厉害!

家园 真深刻

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此次送花为【有效送花赞扬,涨乐善、声望】

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