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1700218211 最后,有一种对科学的批判,认为理解某个事物就剥去它的神秘,科学通过揭开心灵的神秘面纱,也同样使它变得更为普通,更为世俗了。然而,我对大脑复杂性的了解越是深入,就越感到惊讶,我们肩膀上的东西是这个宇宙中已知的最复杂的物体。正如戴维·伊格尔曼博士所言:“大脑是多么令人迷惑的杰作啊,而我们又是多么幸运能够生活在这个时代,有科技和意愿去研究大脑。这是我们在宇宙中发现的最神奇的东西,这就是我们自己。”了解大脑非但不会降低它的神奇,而且会提升我们的惊奇感。
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1700218213 两千多年前,苏格拉底说:“了解你自己是智慧的开始。”我们正走在实现他的愿望的漫漫长路上。
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1700218218 心灵的未来 [:1700213151]
1700218219 心灵的未来 附录
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1700218221 心灵的未来 [:1700213152]
1700218222 量子意识?
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1700218224 虽然大脑扫描技术以及其他高技术取得了巨大的进步,一些人仍认为我们不可能理解意识的奥秘,因为意识超越了我们微不足道的技术。事实上,在他们看来,意识是比原子、分子和神经元更为基本的存在,决定了真实世界的属性。对于他们而言,意识是一种基本实体,物质世界来源于此。为了证明这一点,他们援引了科学上最大的悖论之一,薛定谔的猫悖论,来挑战我们对真实的定义。即便今天,人们在这个问题上也没有达成共识,诺贝尔奖获得者也有着不同的看法。这甚至关系到真实和思想的本质。
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1700218226 薛定谔的猫悖论关系到整个量子力学的基础,正是这个领域的研究使激光、磁共振成像扫描、无线电和电视、现代电子学、GPS系统和电信的出现成为可能,而在此之上才有了整个世界经济。量子理论中的很多预测都得到检验,精度高达一千亿分之一。
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1700218228 我的整个职业生涯都致力于量子理论的研究。但我发现这个理论有致命的弱点。我一生的努力都放在这个理论上,而它的基础却是一个悖论,这让我不安。
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1700218230 这场争论始于奥地利物理学家埃尔温·薛定谔(Erwin Schrödinger),他是量子理论的奠基人之一。他试图对电子似乎既表现出波动性,又表现出粒子性的奇怪现象做出解释。电子这种点粒子怎么会有两种不同的行为表现呢?电子的行为有时像粒子,在云室中留下清晰的运动轨迹,但它的行为有时又接近波,在通过微小孔洞时会出现波状干涉图形,就像池水表面的波动一样。
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1700218232 1925年,薛定谔提出了著名的波动方程,称为薛定谔方程,这是历史上最重要的方程之一。这个方程立即引起了轰动,为他赢得了1933年的诺贝尔奖。薛定谔方程准确地描述了电子的波动性,解释了氢原子的奇特属性。神奇的是,这个方程可以应用到所有原子,能够解释元素周期表中的多数特征。似乎所有化学现象(所以也包括所有生物学现象)都仅仅是这个波动方程的解而已。一些物理学家甚至宣称,整个宇宙,包括所有恒星、行星以及我们人类,都只是这个方程的一个解。
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1700218234 但之后物理学家们提出了一个至今还在回响的难题:如果电子能够用波动方程来解释,那么发生波动的是什么呢?
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1700218236 1927年,维尔纳·海森堡(Werner Heisenberg)提出了一个新原理,这使得物理学界发生了分裂。海森堡著名的测不准原理认为,我们不能同时准确地测定一个电子的位置和动量。这种不确定性并非源自测量设备的粗糙,而是物理学本身的内在属性,即使上帝或者其他神灵也不清楚一个电子的准确位置和动量。
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1700218238 所以,薛定谔的波动方程事实上是描述了找到电子的概率。科学家努力了几千年,要把偶然性和概率从理论中剔除出去,但现在海森堡却由一个后门又把这些概念带回来了。
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1700218240 可以这样总结这种新哲学:电子是一个点粒子,但标定它的概率却由波动性决定。这种波动性符合薛定谔方程,又引发了测不准原理。
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1700218242 物理学界发生了分裂。站在一方的是像尼尔斯·玻尔(Niels Bohr)和维尔纳·海森堡这样的物理学家以及多数原子物理学家,他们欣然接受这种新的理解。当时,他们几乎每天都会宣布在对物质属性的认识方面做出了新突破。诺贝尔奖一次又一次地颁发给量子物理学家,就像奥斯卡奖一样。量子力学成了像烹饪书一样的东西,要作出重要的贡献,你不必成为物理学大师,只要按照量子力学给出的食谱,就能做出令人惊叹的突破。
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1700218244 站在另一方的是阿尔伯特·爱因斯坦、埃尔温·薛定谔和路易斯·德布罗意(Louis de Broglie)这些诺贝尔奖得主,他们提出了哲学性的反驳。这一切的开始虽然与薛定谔有关,但他抱怨说,如果他知道自己的方程会把概率引入物理学,他一开始就不会建立这样的方程。
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1700218246 物理学家开始了长达8年的争论,甚至今天这个争论仍在继续。爱因斯坦宣称:“上帝不会与世界掷骰子”,据报道说尼尔斯·玻尔作了这样的回答:“别说上帝应该做什么。”
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1700218248 1935年,为了一劳永逸地摧毁量子物理学家,薛定谔提出了著名的猫问题。把一只猫和一个放有毒气的容器一同放进一个密封的盒子。盒子里有一块铀。铀原子本身不稳定,能够放射出粒子,这种粒子可以由盖革计数器检测到。计数器可以启动一只锤子,它落下来会打碎容器,释放出毒气,杀死这只猫。
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1700218250 怎样来描述这只猫呢?一位量子物理学家会说,铀原子具有波动性,它可能衰变,也可能不衰变。所以,要把两个波叠加起来。如果铀发生释放,那么猫死去,这用一个波来描述;如果铀不发生释放,那么猫活着,这用另一个波来描述。要描述这只猫,就要把一只死猫的波和一只活猫的波叠加起来。
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1700218252 这意味着这只猫要么死亡,要么活着!这只猫似乎生活在阴阳两界,处在生和死之间,是一个描述死猫的波和一个描述活猫的波的总和。
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1700218254 这就是问题的核心,在物理学的世界里已经回响了将近一个世纪。怎样解决这个悖论呢?至少有三种方法(以及在此之上的几百种变化)。
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1700218256 第一种方法是由玻尔和海森堡提出的最原始的哥本哈根解释,这个解释被全世界的教科书广泛采纳。(这是我在讲授量子力学时最先讲解的一种解释。)这种解释认为,要确定猫的状态,必须打开盒子,进行测量。这只猫的波(即一只死猫和一只活猫的波的叠加)现在“坍塌”为一个波,这样,我们就知道这只猫还活着(或是死了)。也就是说,观察本身决定了这只猫的存在及其状态。是测量的过程使两个波神奇地化解为一个单一的波。
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1700218258 爱因斯坦不认同这个观点。几个世纪以来,科学家们一直在与“唯我论”或“主观唯心主义”作斗争,这些观点认为,如果没有人在观察,物体根本不会存在。只有心灵是真实的!物质世界只是作为心灵中的理念而存在。因此,唯我论者(比如乔治·伯克莱[George Berkeley]主教)会说,如果森林中的一棵树倒下了,但没有人观察到它,那么这棵树可能根本没倒。爱因斯坦认为,这些思想都是胡言乱语,他针锋相对地提出了“客观真实性”理论,认为宇宙的存在是唯一的、确定的,与人类的观察无关。这是多数人的常识性观点。
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