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想想那些构成你红细胞的基本粒子。你的血液在周身循环,将所需的氧气输送到各处。在这个过程中,每个红细胞都沿着各自独特的时空管道运行,形成了一个极其复杂的路径,贯穿你的动脉、毛细血管和静脉,并周期性地回到心脏和肺部。不同红细胞的时空管道交织在一起,形成了一个辫子般的模式(见图10-4中图),这可比你在美发沙龙见过的任何辫子都精妙——普通的辫子通常由3股构成,每股约有3 000根头发,它们缠绕成一个简单而重复的模式。而红细胞时空管道组成的辫子则由几万亿股构成(每股代表一个红细胞),每股又由几万亿根发丝般的基本粒子轨迹组成,相互缠绕、交错不绝,形成一个从不重复的复杂模式。也就是说,如果你有闲心花一整年的时间为你朋友编织一条疯狂的发辫,你采用的方法不是将头发分成若干股,而是将每根头发作为单独的一股,那么一年后,你编好的发辫和红细胞的辫子相比,依然相当简单。
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图10-4 复杂性是生命的标志。物体的运动对应着时空中的模式。左图所示为一个由10个粒子组成的非生命体,它们构成了一个简单的模式;而组成生命体的粒子却缠绕出复杂的模式(中图),对应着复杂的运动,比如大脑处理信息等重要过程。当一个生命体死亡,最终分解,各个粒子彼此分离开来(右图)。这些粗糙的画面只表现了10个粒子,而你的时空模式包含了1029个粒子,所以它的模式极其复杂,超乎想象。
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然而,这种复杂性在大脑处理信息的模式面前,都会黯然失色。我们在第7章曾讨论过(见图7-7),你的大脑中约有几千亿个神经元不停地生成电信号(称为“放电”),涉及几亿亿个原子,主要是钠离子、钾离子和钙离子。这些原子的轨迹在时空中形成了极其精妙优雅的辫子,它那复杂的纠缠模式对应着大脑处理信息的方式——或许正是从中产生了我们熟悉的自我意识。科学界广泛认为,我们依然不理解这是怎么回事,所以,公平地说,我们人类并未完全理解我们究竟是什么。然而,粗略地说,我们可以认为,你是时空中的一个模式、一个数学模式。具体而言,你是时空中的一根辫子——迄今为止最精妙的辫子。
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有些人从情感上难以接受自己只是一堆粒子的集合体。实际上,在我20多岁时,我的朋友埃米尔企图攻击另一个朋友马茨,前者把后者称为“atomh g”(瑞典语的“原子堆”),当时我笑得不行。然而,如果有人说“我不相信我只是一堆原子”时,我会反对他用“只是”这个词。其实,他们的思想所对应的那根精妙的时空之辫,是我们在宇宙中邂逅的最美丽而复杂的模式。世界上最快的计算机、大峡谷,甚至太阳的时空模式与之相比,都无比简单,黯然失色。
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在你体内,那些与生命活动息息相关的基本粒子不停地做着复杂的运动,也有一些粒子的运动不那么复杂,比如位于皮肤上防止其他粒子分崩离析的粒子。这意味着,你的时空管道有点儿像电缆线,内部的线缆编织在一起,外部则有一个共同的中空管与外界隔离开。此外,你身上的大部分粒子都会周期性地更新。比如,你身体约有75%的重量都是水分子,它们大概每个月会被更新一遍。你的皮肤细胞和红细胞每几个月会更新一遍。在时空中,这些粒子到达和离开你身体的轨迹组成的模式,会让你联想到玉米须。在你的时空之辫的两端,分别对应着你的出生和死亡,所有的线头逐渐分离,对应着粒子们的连接、交互,最终各自分道扬镳(见图10-4右图)。这使得你一生的时空结构看起来很像一棵树:底部对应着早年时光,根茎繁复的系统对应着众多粒子的时空轨迹。渐渐地,这些粒子融合进较粗的辫股中,逐渐累积成一个管道形状的树干,对应着你当前的身体(内部则拥有极其复杂的辫子模式);树顶对应着你的晚年时光,树干分裂成不断变细的枝杈,对应着在你生命终结之后,粒子们“各走各路”。也就是说,生命的模式在时间维度上的延展是有限的,时空之辫在生命的两端分崩离析,蜷曲皱缩。
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当然,我们讨论过的所有模式都存在于四维而非三维中,所以严格来说,关于辫子、电缆和大树的比喻都不太准确。最关键的要点是,你在时空中是一个不变的模式,在此,这个模式的具体细节对该要点来说并不重要。这个模式是我们宇宙的数学结构的一部分,模式中的不同部分之间的关系就编码在数学方程中。正如我们在第7章看到的那样,埃弗雷特的量子力学赋予了你一个更加有趣但数学性并未减少的结构,因为单个的你(树干)能分裂成不同的树枝,每个树枝都觉得他们是唯一的你自己(后面我们会回到这一点继续讨论)。
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活在当下,时间流逝只是幻觉
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现在,我们讨论了空间自身、空间内的物体,甚至你自己都可能是一个数学结构的一部分。但这需要付出代价:我们必须放弃那熟悉的“时间流逝是幻觉”的感觉,而把时间看作一个不变的数学结构的第四个维度。可是,在我们的主观经验上,物体的确是随着时间的流逝而变化的。那么,我们如何调和这个矛盾呢?
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你所有的主观感知都存在于时空中,就像一部电影的所有画面都存在于一张DVD碟片中一样。具体而言,时空包含了巨量的辫子模式,对应着身处不同地方、不同时间的主观感知(不同人的感知也不同)。让我们把这种不同的感知称为“观察者时刻”(observer moment)。在我1996年的数学宇宙论文中,我曾为其起了另一个名字,但我更喜欢“观察者时刻”这个名字。尼克·波斯特洛姆(Nick Bostrom)等哲学家创造了这个词,近年来一直作为标准术语。你从经验可以得知,这些观察者时刻似乎是相互连接的,并融合为一个似乎无缝隙的序列,对应着我们称之为“人生”的东西。然而,这种感觉带来了很多艰巨的问题。比如,它们是如何连接起来的?具体地说,是否存在某种规则,让观察者时刻看起来是连续的?为何这些观察者时刻连接起来的序列主观上感觉起来就像时间在流逝一样?
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一个明显的猜测是,连接与连续性有关:如果两个观察者时刻在时空内同一个模式中相邻,感觉起来就是相互连接的。然而,从图10-5中可看出,问题比这诡异得多,答案也不可能如此简单。图10-5假设了一个场景:我从波士顿乘飞机前往伦敦,在飞机起飞后不久,我就睡着了,在飞机降落前不久,我醒来了。第一,我醒来时的观察者时刻(标记为C)感觉上与我睡着时的时刻(标记为B)是连接的。具体而言,对我来说,C点就好像是B点的延续,尽管这两个观察者时刻在时空中相隔甚远。第二,还有许多其他的观察者时刻(对应着航班上其他乘客的感知)不管在时间上还是空间上都更靠近C点,为何C点感觉起来并未和他们的这些观察者时刻相连呢?第三,假如在我睡着时,有人对我进行了完美的克隆,这个克隆人与我所有粒子的组成配置都完全一样,但他坐在另一架看起来完全一样的飞机上。于是,我的克隆体在醒来时的主观感知与我在C点的主观感知完全相同,所以,从定义上来说,他醒来时也会感觉与B点是连接的,但它们的时空模式并未相连[58]。
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图10-5 在飞向伦敦途中的世界线。我在A点起飞,之后很快睡着(B点),并在着陆前醒来(C点)。尽管我在C点的意识感知不管是在时间还是在空间上都与B点相去甚远,但它感觉起来却与我睡觉前的最后一份意识感知(B点)无缝连接,而与其他人(比如其他乘客)的意识感知不相连,尽管它们在时间和空间上都比B点更靠近C点。
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这说明,提及连续性只是在转移话题,我们并没有发现什么新的物理过程,让你对观察者的感觉是连续的,从而解释我们对时间流逝的熟悉感觉。幸运的是,有一个简单的解释,不需涉及任何新的物理概念,现在我们就来探索一番。数学宇宙假说与我们的主观经验相结合,告诉我们时空中存在着一种非常复杂的辫子状的结构——人类,他们拥有自我意识,并仿佛能感觉到观察者时刻。我们知道,人类在时间和空间中的范围都非常有限——你的大脑所占的空间只比一升多一点,它产生一个单独的想法或感觉通常需要0.1秒,误差在10倍以内。这意味着,观察者时刻的主观感觉只取决于当时当地的时空局域内有什么东西,而不取决于空间中的其他区域(比如你所见的周遭外部实在),也不取决于时间中的其他时刻(比如你几秒前的经历)。但是,你的意识感知包含了以下两个重要的部分:你意识到面前摆着的这本书以及5秒前读过的那句话,尽管二者都不属于你观察者时刻的小小时空区域。也就是说,你的观察者时刻的主观感觉包含了时间和空间中的其他地方——尽管它本不应将其包含进去。这是怎么回事呢?
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我们在第8章曾讨论过这个矛盾的空间部分。当时我们总结到,你的意识并不是在观察外部世界,而是在观察你脑中形成的一个精妙的实在模型。由于你的感官不断输入各种信息,这个模型也在不停更新,并用这些信息来追踪外部世界发生的事情[59]。所以,你当前的观察者时刻的时空模式也包含了你当前脑中实在模型的状态。正如图10-6所示,时间的部分也十分类似,你对世界的模型不仅包括当下周遭的信息,还包括你对过去周遭环境的记忆。这8条胶片中的每一条都代表了一个单独的观察者时刻。每一个都包含一张清晰的图片,表示当下正在发生的事情,还包含一串逐渐消隐的记忆,表示过去发生的事情。所以,在现在这个时刻,你就能感受到一整个时间序列的事件。因此,你的空间实在模型让你产生了一种主观感觉,好像你正在观察一个三维的空间,但实际上你的思维只是在观察你脑中的一个关于实在的模型;同样,你的时间实在模型也一样,它的一连串记忆序列让你产生了一种对时间的主观感觉,仿佛时间在一系列事件中流淌向前,但实际上,你的思维只是在观察大脑中一个观察者时刻的实在模型而已。换句话说,你对时间流逝的主观感觉来自你现在所拥有的记忆之间的关系。
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让我们来做一个思想实验:在我睡觉时,有人对我进行了完美的克隆,这个克隆人拥有我所有的记忆,并且醒来时感知到了一个观察者时刻。他依然会感觉到时间从一个复杂有趣的过去流淌而来,即使他实际上只有片刻经历。这意味着,对“时段”和“改变”的主观感知都是感质,是基本的瞬时感知,就像红色、蓝色和甜蜜一样。
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图10-6 一个潜水者和一个滑雪者在4个不同时刻对时空的主观感知(观察者时刻)。每条胶片都对应着一个观察者时刻,包括一张清晰的照片(代表正在发生的事情),以及逐渐消隐的记忆(代表过去发生的事情)。如果我打乱这8条胶片的顺序,你也可以很轻易地将其重新进行排列,因为它们之间有着关联——某些观察者时刻的当下视觉印象(最右帧)与其他时刻的记忆相符合。
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这个数学宇宙假说的推论十分激进,所以现在请放下书,停下来想一想。此时此刻,你所意识到的一切感觉起来并不像一张照片,而像一部电影。这部电影并不是实在本身,它只存在于你的大脑中,作为你脑中的实在模型的一部分。它包含了大量关于真正的外部物理实在的信息,只要你不是在做梦或产生幻觉。但它所组成的依然是一个经过了大量剪辑的版本,就像电视里的晚间新闻一样,主要特写了某些亮点,而这些亮点都是发生在附近的时间和空间内的模式。你的大脑认为这些模式对你有用,于是选择让你知晓。
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当你看电视新闻时,你并不能直接看到空间中那个遥远的部分,你只是在观看一段与那部分空间有关的、经过了剪辑的电影。同样,你也并不能直接看到过去,只能看到一段与过去有关的、经过了剪辑的电影。但是,与几分钟就能看完的新闻节目不同,你同时观看着大脑中的所有影片,也就是说,你同时意识到现在和过去的事件。一秒钟后,你又看了一遍脑中的影片,它和一秒钟前的那段影片几乎完全一样,就像电视节目的重播,但经过了略微的编辑,在末尾加上了一秒钟的新材料,并缩短了之前的部分。也就是说,即使一个观察者时刻在客观上只占据了小于一升的空间和短于一秒钟的时间,它主观上也会感觉自己占据了你所意识到的所有空间,以及你所能回忆起来的所有时间。你觉得,你正从此时此地观察时间和空间,但那部分时间和空间都只是你所经历的实在模型的一部分。这就是为什么你从主观上感觉到时间在流逝,尽管它并没有。
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自我意识,源于一个你自己的模型
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此外,你自己也身处这部电影中,因为你的实在模型包含了你对自己的模型。这就是为什么你不仅只拥有意识,还拥有“自我意识”的原因。这意味着,当你感觉你正在读这本书时,实际上只是在你脑中的实在模型中,一个你自己的模型正在看着这本书的模型(见图10-7)。这就引出了一个关于意识的终极问题:到底是谁在看着你脑中的实在模型,从而产生了主观意识?我的猜测是:没有人!如果你脑中真有另一个部分在看着你的实在模型,并感知到其中的所有信息,那么这个部分必须将这些信息全部传送到它自己的局域副本中。从进化论的角度看,这是一个巨大的浪费,神经科学中也没有发现任何与之有关的证据。此外,它也无法解决以下这个问题:如果真需要一个旁观者,那么,这个实在模型副本又需要另一个旁观者才能被主观感知到……周而复始,将引发一个无穷后退问题。
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当然,我猜答案很简单,也很美丽——不需要任何旁观者,因为从根本上说,你的意识就是你的实在模型。我认为,意识是信息以某些复杂的方式加工时的感觉。因为,你大脑的不同部分之间会相互交流,你的实在模型的不同部分之间也会彼此沟通,所以,你的自我模型会与你的外部世界模型相互交流,于是就产生了“前者感知到后者”的主观感觉。当你看着一颗草莓时,你主观上会觉得脑中的红色模型非常真实。同样,你主观上也会觉得脑中心灵之眼模型的主观视角非常真实。
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我们知道,一束神经元中,同一种基本电信号可能会被极富创造力的大脑解读为不同的感质,你主观上会觉得这些感质完全不同——根据神经束来源(眼、耳、鼻、口或皮肤等)的不同,我们会把它们感知为颜色、声音、气味、味道或触觉。最重要的区别并不在于携带这些信息的神经元不同,而在于它们连接的模式不同。尽管你对自我的感知与对草莓的感知有着天壤之别,但它们本质上都一样,都是时空中的复杂模式。也就是说,我认为,你所拥有的自我,也就是那个你称为“我”的主观视角,也只是感质,同你对“红色”和“绿色”的主观感知没什么两样。简而言之,红色和自我意识都是感质。
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