第605章 意識坍縮論!意識為尊!量子貝葉斯
第605章 意識坍縮論!意識為尊!量子貝葉斯詮釋!言出法隨?百花齊放!
經過連續5天的高強度會議,再加上李奇維提出的「布魯斯的貓」思想實驗。
在場大佬們對於量子力學有了更深刻的系統認知。
量子力學這門偉大的理論由以下部分組成:
兩大核心概念:量子、波粒二象性(物質波)。
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三大數學形式:矩陣力學、波動力學、路徑積分。
重要推論:不確定性原理、量子糾纏等。
學派詮釋:
1、概率解釋、互補原理、態迭加原理、波函數坍縮。(布魯斯詮釋)
2、
對於這些當世最頂級的大佬們而言,公理、定理、推論、猜想是需要進行嚴格區分的。
它們的權威性依次降低。
大佬們在剖析完量子力學的理論框架後,達成了幾個共識。
第一,量子力學的兩大核心概念屬於公理性質,得到所有人承認,無需過度闡釋。
也就說,你不需要再去問「為什麼世界是量子的?」這種問題。
因為世界本來就是這樣的。
第二,量子力學的三大數學形式屬於定理,得到所有人承認,是正確的。
這三種表述形式,都是在實驗和理論的基礎上,經過嚴格的數學推導得出。
並且它們也都得到了實驗的驗證,屬於被承認的理論。
第三,重要推論同樣得到承認。
第四,學派詮釋是在一二三的基礎上,對理論的個人解讀,存在錯誤的可能性。
目前量子力學的唯一詮釋是布魯斯詮釋,以概率解釋、波函數坍縮為核心理念。
以上這四條共識是什麼意思呢?
量子力學理論本身是真正的物理學。
雖然矩陣力學和波動力學有各自的瑕疵,但是它們能合理地解釋實驗現象,預測實驗結果。
因此,這些理論在物理學家眼中就是正確的理論,和牛頓力學、熱力學一樣,屬於成熟體系的理論。
但是量子力學又有著它的特殊性。
很多實驗現象,用經典物理學中的概念無法解釋。
因此,就需要一套新的「物理語言解釋體系」。
而布魯斯詮釋就是這種解釋體系。
所以,嚴格來說,布魯斯詮釋並不能算真正的物理學,而是一種「形上學」。
在後世,當說到「量子力學」這個詞時,其實包含了兩種意思。
一種是狹義的,量子力學只表示矩陣力學和波動力學等數學理論形式。
另一種是廣義的,在狹義量子力學內容的基礎上,再加上哥本哈根詮釋的內容。
這就是理論和詮釋的區分。
物理學家不會質疑已經達成共識的理論,但會質疑對理論的詮釋。
既然是基於個人經驗的解釋,量子力學詮釋必然就不止一種。
比如布魯斯詮釋、隱變量詮釋。
但不管是哪種詮釋,使用的量子力學理論是一樣的,解釋的實驗基礎也是一樣的。
以薛丁格方程中的波函數為例,布魯斯詮釋就認為那是概率波,而薛丁格就認為那是真實的波動。
那麼問題來了,到底以哪個為準呢?
很簡單,哪個詮釋能自圓其說,預言和解釋所有的實驗現象,就以哪個詮釋為準。
大佬們本來以為布魯斯詮釋就是量子力學的最好詮釋,是正統了。
因為它能解釋目前已知的所有量子現象,得到了絕大多數人的承認。
但是,「布魯斯的貓」思想實驗出現了!
布魯斯詮釋在解釋這個問題時,效果不是很好,沒有令眾人滿意。
當然,這並不是說布魯斯詮釋就是錯的,甚至量子力學是錯的。
而是單獨針對這個思想實驗,布魯斯詮釋還不夠完美。
所以,李奇維和洛倫茲才鼓勵在場大佬們提出新的方案。
這不是讓眾人推翻矩陣力學或者波動力學,而是要找到一種能完美解釋「布魯斯的貓」的新詮釋。
這就是討論的意義。
此刻,狄拉克提出的「意識導致波函數坍縮」,就是一種新的量子力學詮釋,屬於上面學派詮釋中2的內容。
面對眾人的驚呼,他面如秋水,有條不紊地說道:
「在布魯斯詮釋中,波函數坍縮是因為儀器測量引起的。」
「但是測量儀器本身也是由無數的微觀粒子組成。」
「這些微觀粒子也有自己的波函數。」
「波函數的本質是概率分布。」
「用具有波函數的微觀粒子去干擾另一個具有波函數的微觀粒子,則坍縮過程就是不確定的。」
「所以,我認為引起這種不確定現象的應該是不受物理法則約束的東西。」
「那就是只能是人的意識!」
「觀察的本質是信息的傳遞,信息傳遞的過程是確定的。」
「而信息只對於人才有意義。」
「如果人不去接受儀器中儲存的信息,那麼這些信息就是沒有意義的。」
「所以,只有當具有意識的人觀察量子系統時,才會發生波函數坍縮,得到一個確定的結果。」
「如果沒有意識參與,那麼量子系統就會一直處於迭加狀態。」
「回到布魯斯的貓實驗。」
「假設現在有一個人A打開了箱子,他已經知道了貓的生死結果。」
「對於A而言,波函數已經坍縮,結果已經確定。」
「但如果A保守秘密,不把他看到的結果說出來,那麼對於另一個人B而言,系統依然處於迭加狀態。」
「因為此時的A已經變成箱子系統波函數的一部分了。」
「當A把貓的生死信息告訴B後,B也知道了結果,同時B也變成了波函數的一部分。」
「這個鏈條可以一直無限延伸下去。」
嘩!
全場震撼!
狄拉克提出的意識坍縮論,實在太過匪夷所思了。
意識主導世界!
這怎麼可能?
「年輕人的思維果然不受拘束,這是要革了物理學的命啊。」
狄拉克詮釋賦予了意識超越客觀世界的超然地位。
甚至已經進入了玄學的範圍。
於是,立刻就有人質疑道:
「狄拉克博士,意識並不是一個基本的物理學概念,而是複雜的生物現象。」
「用意識解釋波函數坍縮,違背了物理學的客觀原則。」
「而且從生物的角度來說,意識存在的基礎是人的大腦,大腦也是由無數微觀粒子組成。」
「大腦和無意識的儀器,在物質組成上沒有區別。」
「意識並不特殊!」
不少人點點頭。
這個反駁很有說服力。
然而,狄拉克說道:
「我只是針對布魯斯的貓實驗本身的結果進行分析。」
「在這個實驗中,只有承認意識的特殊地位,才能解釋實驗結果的矛盾性。」
狄拉克不緊不慢,遊刃有餘。
真實歷史上,意識坍縮論是由狄拉克的大舅子魏格納和馮·諾依曼共同提出。
該詮釋直接大大方方地承認意識能影響波函數坍縮,反而使問題變得簡單了。
測量儀器為什麼導致波函數坍縮?
因為有人看了測量儀器的結果。
從邏輯上完全說的通。
唯一的缺點就是實在太天馬行空、驚世駭俗了。
「我們人類真的有這麼牛逼?」
「看一眼世界,世界就坍縮了。」
意識坍縮論有點太把人類當回事了。
所以,在後世,支持意識探索論的物理學家並不多。
不過,李奇維倒是對這個詮釋很感興趣。
人類意識作為宇宙中最偉大的造物奇蹟,特殊點怎麼了。
於是,他笑著說道:
「狄拉克的想法很大膽!」
「超越了他原本的風格。」
狄拉克聞言,有點不好意思。
他本身擅長數學和理性思考,但是在猜想方面就弱了一籌。
因此,李奇維曾指點他「多想」。
「反正錯多少都不虧,只要對一個就血賺。」
如此直白的理念,讓狄拉克哭笑不得。
他慢慢嘗試如此去做。
他不知道的是,要不了多久,他就會提出一個重磅猜想。
討論還在繼續!
這時,玻恩又提出一種新的解釋:
「可以將貝葉斯概率納入量子力學中。」
「量子態並非客觀實體,而是觀察者對系統的的主觀信念表達。」
「量子態的測量結果反映的是個體代理人的信念狀態,而非獨立於觀察者的物理現實。」
「通過貝葉斯定理,就可以動態調整對量子系統的概率預測。」
玻恩手癢,直接開始寫公式演算。
「當出現新的證據或信息時,一個原本假設為真的事件也會根據新證據的出現,而發生變化。」
「簡單點說,就是如果得到了某個量子態的新信息,那麼相應事件發生的概率也會變化。」
「如果採用了貝葉斯詮釋,那麼波函數坍縮就不是一個物理過程,而是觀察者因為新證據的出現,更新信念的結果。」
「如此一來,就可以避免布魯斯詮釋中,關於觀察者定義的困境。」
嘩!
眾人聽的一臉懵逼。
玻恩的量子貝葉斯詮釋直接把意識和數學合二為一了。
雖然比狄拉克的意識坍縮論看起來顯得更「科學」一點。
但把主觀經驗和客觀事實聯繫在一起,量子系統的的客觀性,變成了人的用戶手冊。
不過用他的詮釋,可以很好地解釋箱子實驗。
當人出現在箱子裡時,人的主觀意識由於得到更新的信息,所以他認為要麼是生,要麼是死,並沒有迭加態。
所以,就沒有迭加態。
聽起來確實有點離譜和難以理解。
然而,玻恩繼續解釋道:
「量子貝葉斯詮釋還有一個好處。」
「它不需要區分微觀世界和宏觀世界的界限,一切都是概率的計算。」
「宏觀世界之所以看起來更【穩定】,是因為觀察者得到的信息足夠多,所以信念更強。」
不少人立刻反駁:
「量子貝葉斯詮釋依然過分強調了唯心的作用。」
狄拉克的意識坍縮論中雖然也有意識,但該意識只起到【確定】的作用。
至於客觀現實到底是什麼樣,還是它自己演化的,由人最終確定是哪個結果。
而量子貝葉斯詮釋更瘋狂,客觀現實是什麼樣的,不是由自然演化決定,而是人的信念決定。
簡直和言出法隨差不多了。
海森堡直接提出一個絕殺的問題:
「如果客觀現實受到人的主觀信念影響。」
「那為什麼同一個實驗,不同的人看到的結果是一樣的?」
玻恩頓時啞口無言。
是啊,如果客觀現實受到人的信念影響,那麼每個人眼中的世界應該都是不同的。
而且對於同一個事物,幾個人同時觀察,憑什麼它要表現出你信念的樣子。
洛倫茲、普朗克等前輩大佬們看著眾人在討論,內心感慨道:
「我們這些老傢伙跟不上時代嘍。」
第四屆布魯斯會議讓他們徹底認識到,物理學的天變了!
新時代的研究者要想取得成就,一定不能墨守成規,而是要儘可能地發散思維。
尤其是量子力學,更不能受到任何束縛。
毀三觀,樹新生!
接下來,又有不少人提出新的詮釋。
然而目前為止,還沒有哪種詮釋能得到在座一半以上大佬的同時認可。
這讓眾人無不感嘆:
「布魯斯教授放出的這隻神獸,簡直要把量子力學攪動個天翻地覆,恐怕沒有人能收服它。」
這時,愛因斯坦忽然笑著說道:
「布魯斯,這隻既生又死的小貓是你創造出來的,你難道不想給它一個完美的結局嗎?」
嘩!
眾人皆是會心一笑,然後齊刷刷地看向布魯斯教授。
那個男人端坐在位置上,淵渟岳峙。
一雙深邃的眼眸蘊含無窮智慧。
如果這個世界上真的有人能解釋布魯斯的貓,那最大概率就是布魯斯教授本人了。
在眾人的期待下,李奇維微微一笑。
雖然他現在沒有完成萬有理論,給不出最終極的答案。
但是在後世,有兩種詮釋,得到了很多人的認可。
於是,他笑著說道:
「關於這個問題,我也一直在思考。」
「剛剛聽了大家的談論,我產生了兩個想法。」
「我把它們分享出來,權當拋磚引玉之用。」
「希望會議結束之後,有天才可以終結這隻匪夷所思的貓。」
嘩!
眾人震撼!
少數人絞盡腦汁才能想出一個詮釋,布魯斯教授隨便就給兩個。
差距太大了。
(還有更新耶)