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1700965328 事实上,量子贝叶斯者坚定地相信真实的世界在我们之外确实存在。但是他们否定科学家只是客观的观测者和实在的记录者。相反,他们将自身视为观测的一部分,视为信息的积极参与者。在观测者参与的意义下,观测者和被观测者处于同等的地位,没有谁能主导。也有可能,每一个粒子,甚至每一个代理人都是宇宙创造的参与者。
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1700965330 以这种方式理解,量子贝叶斯理论的宇宙不是静态的,而是动态的。这不太像一个复杂的钟表,而更像一个还在演化的恒星的内部,常规意义上它并不活跃,但却充斥着能量的产生和意想不到的事情频繁发生。它是真实的却又模糊不清,是客观的却又不可预测,内容丰富却仍在持续演化。
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1700965332 不仅不否定实在,量子贝叶斯者相信,什么是实在的判断依据根本上来自量子力学本身。克里斯表示:“我们恰恰相信在我们之外存在一个世界,因为我们发现自身(从世界中)会得到一些不可预测的反馈。”为了说明他的想法,他提到一个典型的实验。一个代理人以特定的配置安排好他的量子实验装备,其中如何配置是由他的自由意识决定的。他可以主观计算出测量的各种可能结果的概率,但是他只能做这么多。与他的实验仪器作用的外在世界决定最终会发生什么——哪种可能实际上出现了。“因此,”克里斯做出结论,“我会说在这次量子测量中我们以最基本的方式接触了世界的实在。”[3]
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1700965334 约翰逊博士认为他展示了物理实在的本质,因为他和他的听众能够确定无疑地预测踢石头时他将会有怎样的体验。石头可以当作爱因斯坦式的“实在的要素”的一个例子。但是如果他踢到的是一个“量子石头”,他就不得不设法预测多种可能结果中的一个,每一个都有相应的概率。真实发生什么并不只是这位尊敬的博士用他的自由意识决定的,也不是由石头严格遵循的自然定律决定的,而是两者碰撞到一起才发生的。根据克里斯的说法,在量子实验中会经常遇到不能准确预测的情况,这比带着确定性的经典物理展示给我们更多世界真实的本质,而且它们能够被发掘。在我们这个真实的量子世界中,观测者踢那块石头而石头也会反踢他一脚。
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1700965336 [1]Christopher A.Fuchs,“QBism,the Perimeter of Quantum Bayesianism”,March 26,2010,http://arxiv.org/abs/1003.5209.
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1700965338 [2]Christopher A.Fuchs,“QBism,the Perimeter of Quantum Bayesianism”,March 26,2010,http://arxiv.org/abs/1003.5209.
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1700965340 [3]Christopher A.Fuchs,“The Anti-Viejo Interpretation of Quantum Mechanics”,April 25,2002,11,http://arxiv.org/abs/quant-ph/0204146。这篇文章出现在QBism这个词被创造出来之前。
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1700965345 概率的烦恼:量子贝叶斯拯救薛定谔的猫 [:1700964168]
1700965346 概率的烦恼:量子贝叶斯拯救薛定谔的猫 第20节 现在的问题
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1700965348 我11岁时曾试图让时间静止。虽然我有些摸不着头脑,而且对不可阻止的时间流动隐约感到震惊,但是我渐渐接受不可能将时间完全停止这一事实。然而,我仍想知道,我能否至少将某些参考点在某一时刻停止,使它们永远保持固定的位置。我不能明确地表达这一想法,但是从生活经验中我意识到回忆越久远的时刻,记得的事情也越模糊,所以即使我选取了过去某一固定时刻,它也会很快变得黯淡无光,逐渐消失。为了确保我不会忘记它,我决定选取未来某一时刻而不是过去,然后将它像蝴蝶标本一样用大头针固定住。
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1700965350 事先我就知道必须仔细准备这一时刻,以确保当时观察力极其敏锐,并且充分知道周围环境。一次单独的火车旅行给我提供了这样的机会,从瑞士的巴塞尔我祖父母家回到我们在苏黎世附近的家。我知道在离开巴塞尔不久火车会经过一片森林,从右边的窗户可以看到森林的一块空地上有一座非常漂亮的小城堡。我喜欢看到这童话般的法式城堡,它黄色的砖墙和用赭石装修的城垛是让人永不厌倦的美景。
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1700965352 就在那天,我让自己做好充分准备,仔细检查并尽可能详细地记住周围的事物。如今,已经过去了70年,对当时的场景我依然记忆犹新。当时我没有手机,也没有相机,但是我的那段回忆却栩栩如生。那是在一个温暖的秋日午后,车厢几乎没人,破旧的木质座椅很坚硬,让人坐着很不舒服,车轮有节奏地发出声音,经常的短途旅行使我对它十分熟悉,要不是如此集中注意力在我的任务上,我一定会被它催眠。当我面前出现那块空地时,那座城堡非常接近那些小道,它即将出现,我用一个孩子尽可能有的注意力,在火车经过的那一瞬间,我喊道,“现在”!我甚至都没有注意到,那些同车厢的乘客是否被我的喊声震惊到。我捕获了我的时刻。我让时间停止了。
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1700965354 多年之后,我才知道这座建筑其实是费尔德堡(Feldschlösschen)啤酒厂的一部分,在它生产的啤酒标签上就有显示,多少对此有些失望。
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1700965356 在我之后生活中的那么多难忘的时刻,没有一个是被有意选出来用于终止时间的。有时,在关于时间的演讲中,我会给听众讲费尔德堡啤酒厂的故事,并且引导他们重新做这个实验。我们会简要介绍接下来将要发生的事情以及为什么,并且一直增强对即将来临的时刻的期待,直到我们几乎可以从身体上感觉到它的到来——越来越近,它犹如一种不可言喻的运动靠近我们。最终,我们会一起从10开始倒计时,最后一致地喊出“现在”!之后我们会重新提起那个时刻并且尝试描述那一真实的片刻与它很快消退的记忆之间的相似和差别。我的学生都很喜欢这个游戏,但是对于我来说,这些后来的“现在”相比于最初的那次缺少意向性和新奇性。这些后来重做的实验都在我的记忆中逐渐消失。让我高兴的是,有一次我偶然遇到一个学生,他告诉我仍记得10年之前的那次体验。
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1700965358 讨论时间的麻烦在于它并不存在。过去的已逝去,只留在记忆和记录中。而未来还未到来。如果用一条时空中的曲线表示一个粒子的旅程,过去和未来相交的点——现在——只是一条线上的一个点。就像一个点在空间上没有延伸,它在时间上也缺少持续。它是数学上理想化的事物,一个抽象的概念和想法。
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1700965360 然而,现在是我们对时间唯一直接的体验。一旦我们考虑过去时,就会意识到掉入记忆的深渊。想象未来,我们也会意识到自己在期待着那些尚未到来的事情。而我们对“现在”却有深入骨髓的体会,每一个人对它都非常了解,因为我们就在与它互动。事实上,根据佛教的教义和现代心理学的知识,完全沉浸在此刻是使精神和心灵健康的秘诀。考虑到心理学中“现在”的巨大意义,我们用一个点代表它似乎就显得有些荒唐,不合适了。
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1700965362 爱因斯坦也曾担心过“现在”这个问题。那时他在阿劳(Aarau)上学,经过费尔德堡啤酒厂后面的山走不到20英里就能到那里。某种意义上讲,正是他使这个问题变得更糟糕。牛顿的绝对时空观认为宇宙间任何地方的时间都是一样的,爱因斯坦抛弃了这个观点,取而代之的是相对的时空观,时间依赖于观测者的运动状态和周围的引力大小,这也在他心中播下了对现在这个特殊概念困惑的种子。但是他关心的是更基本的问题。哲学家鲁道夫·卡尔纳普(Rudolf Carnap)曾描述过一段与爱因斯坦的对话,其中爱因斯坦解释道:“对现在的体现是一种对人来说特殊的东西,一种本质上与过去和未来都不同的事物,但是这个重要的差异是不会也不可能在物理中出现的。无法通过科学手段理解它,这似乎对他来说是一件痛苦但不可避免的顺从。”[1]
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1700965364 康奈尔大学物理学家大卫·梅尔明意识到虽然过去、现在和未来的差别对量子力学的解释显得是一个稍微次要的问题,但是量子贝叶斯理论对现在这个问题提供了一个有说服力的解决方案。既然物理是与代理人对未来的体验的概率估计(0和1之间的值)相关的,现在这个概念就像其他人类体验一样,对于每一个代理人都是独一无二的。如果我将自己描绘成时空中的一点,那么我可以像做自己的事情一样画出一条曲线代表我的位置和手表上的读数。我对环境的记忆和记录手表上的时间就是不断前进的现在时刻。这条线随着时间的流逝不可避免地向前延伸,它被分为我的过去和未来两部分,并且在现在时刻两部分相遇。那个图像和解释对物理学来说是完全可以接受的。
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1700965366 量子贝叶斯理论带来了两个新的见解。它明确地提出了人类的体验,而像爱因斯坦这样的经典物理学家都认为科学应当与此无关。另外它提醒我们地图非疆域。虽然我作为一个代理人用一个点表示自己,但是我清楚地知道我并不只是一个点。我的现在也不是,此刻的我正在输入这些文字,而当你们读到它们时,那一时刻已经消失得无影无踪。然而我的身体和我的现在都不仅仅是一些点,就像电子不只是一个量子位一样。
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1700965368 梅尔明继续解释说,虽然现在的体验是个人的,但是它可以被共享,正如魏格纳和他的朋友分享彼此测量电子自旋的经历一样。因为物理过程都是定域的,愿意共享的代理人必须极为接近——彼此交换信号的时间可以忽略。这种情况下甚至都不用考虑复杂的相对论效应。两个在同一地点的观察者或代理人,只要他们一直在一起,他们的“现在”就会保持一致。因此当我的妻子与我在晚上共同饮酒时,我们就是在经历着同样的现在。当我在课堂上喊道:“现在!”,在那一刻我和学生也都在同一个现在。但是当学生下课后分散到遥远的地方,我们的“现在”就会分化到各自的体验,没有什么共同之处。
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1700965370 像往常一样,爱因斯坦总是超越着他所处的时代。关于物理无力处理现在这个问题,当他表示沮丧时,其实他确切地指出了下一代极其感兴趣的一个问题。梅尔明关于现在的意义的看法是直接的,也是有说服力的,但是他描绘的只是对微妙而丰富现象一种可能的且最简单的近似。当被放大到足够的倍数观察时,上一个句子结尾的句号也会变成一个充满相互作用的粒子的缤纷世界。同样地,如果仔细地检查,我的现在也会是一个奇妙、复杂而且意味深长的现象。在物理学家能对它多一些认知之前,那些用经典的方法处理细胞和电流的神经系统学家则要参与进来。
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1700965372 无论如何,我的现在在很大程度上是一种受环境限制的体验。它很大的一部分必须和最接近我的物理环境和处所有关,例如,我年幼时的那个实验中的车厢和车窗外的美景。那个场景中的一部分通过我的眼睛进入意识,但是大部分都不在我的视线内,而是以具体方位——什么在我的后面、上面和下面——储存在我的瞬时记忆中。除了视觉上的环境,还有在那个特殊的“现在”时刻之前我的听觉、味觉和情绪上的体验。
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1700965374 然而,最有趣的是意识到对将来的期待会影响现在。在我们称之为现在的那一点模糊的周围不仅通过记忆向后延展,也能够稍微向前延展。大脑并不像一般认为的仅仅是一个被动反应的器官,它很大程度上也是一个能预言的器官。通常,在我们察觉不到的情况下,大脑会产生天文数字量级的预言,以让我们对下一刻会发生什么有所应对。即使简单的如伸手去拿一杯咖啡这样的动作也包含迅速且有秩序地(非随机地)控制50块左右手和手臂上不同的肌肉,这个计算任务复杂到让人震惊,而没有它手就不可能拿到杯子。那些默默无闻的活动使我们能够在世界中生存下来[2]。它是现在隐藏的一部分。
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1700965376 量子贝叶斯理论提供了一种描述人类行为的最自然的方式。过去的经验提供的先验概率可用来预测身体对特定的电脉冲会如何反应,而真实的知觉输入(用物理的术语就是“测量”)通过贝叶斯定理更新概率。新的概率反过来引导接下来的神经脉冲控制肌肉。
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