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概率的烦恼：量子贝叶斯拯救薛定谔的猫 第四章 量子贝叶斯者的世界观
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第17节 物理和人类经验
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在量子贝叶斯理论发明之前，传统的量子力学认为，人类的认知一定藏在数学形式之内。魏格纳朋友的悖论展示了这么说的原因。如果两个朋友对一个量子习题的信息不一样，那么他们将给这个系统分配不一样的波函数。既然他们知道的信息不仅由系统本身，而且由他们自己过去的经验影响，那么这些各自的经验将影响他们对世界的模型的认识。
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1961年，在尼尔斯·玻尔毕生追求量子力学真正意义的生命尽头，他写道：“物理并不是一种对已经事先授予的事情的研究，而是整理以及审视人类经验的方法的发展。”[1]
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说到“事先授予”，玻尔指的是被爱因斯坦称为“现实”的外部世界。它是约翰逊博士踢掉的石头。注意到玻尔在肯定主观的同时并没有完全排除客观。他所称的“事先给定”并不是不相关的，它的角色并不如我们被教导假设的离科学中心那么近。当实验学家、观察者以及理论家在研究一些对他们来说是外部事情的时候，他们所处理的并不是自然本身而是人类经验中自然反映给他们的。
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玻尔的警句就像他的许多神谕般的声明，最终都如同进入聋耳一般消失了。当我还是一个学生，并且在学习量子力学的时候，我百分百肯定我从未听到关于人类经验的任何一个字。即使我听说过玻尔的言论，我或许也不明白它。不仅仅因为它和我关于科学被训练所相信的一切相冲突，同样是因为他的言辞很模糊。“整理和审视人类经验的这些方法”到底应该是什么？传统的量子力学给出了系统的调研以及将物质世界映入数学术语清晰而且明显的方法，涉及的范围从基本粒子的微观世界到宏观宇宙。但是，那些创造并且使用这些映射的人的印象、思想和记忆都被很小心地从这些方程中抹去了。如果玻尔是对的，那么这些主观因素如何在这个形式中被发现呢？
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在玻尔逝世50年后，量子贝叶斯最终设法用一种直接的形式给出了他的神秘声明的意义。实现他洞见的关键在于概率的概念。量子贝叶斯、量子理论的核心支柱和概率不是一件事。它不是如频率概率所言的给定的东西。诸如“一个无偏的硬币出现头面的概率”看上去不受人类的影响。它将一个声明变成了一个事实。但是量子贝叶斯理论宣称，在逻辑和经验上来讲，概率事实上应该被作为相信的程度，因此基于代理人的经验。
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量子贝叶斯者赞同玻尔的观点，但是前进了一大步。不像玻尔那样宣称与一般的人类经验相关，而是根据与单个代理相关，以及与特定的一个人有关。那么，这个人是谁？作为强调，克里斯用披头士（The Beatles）热情洋溢的副歌作为回答：“I–I–me–me–mine.”他指的是每个彼此相离且独立的单个量子力学使用者。根据量子贝叶斯理论，量子力学提供了一种方法，这种方法使每个代理人能够调研并且组织他们的个人经验。如果这个听上去就像是自然大厦的以自我为中心的混乱或者嘈杂的形式的解药而不是一个基本的原则，那是因为我们习惯于歪曲我们关于科学的眼界。量子贝叶斯者的解释暗示着在量子力学所涉及的不同方向以及扩展到所有的科学，在缩小了视野的同时也扩大了视野。它代表着一种彻底的缩小，因为量子贝叶斯理论将概率的相关性限制在单个物体上。同时也意味着巨大的扩大，因为包含代理的经验不仅仅是测量电子的自旋或者激光束的频率。用约翰·贝尔（John Bell）的话说就是，在更多的事前是无用的事件，但那时却包含了所有的个人经验，包括从前和现在。
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尽管作为一个代理人，我有足够的自由给予我的未来经历分配各种概率，但是这些概率必须与概率积分相一致。它们必须彼此不冲突。举例来说，在打扑克的时候，如果我相信获得K的概率是20%，那么同时给获得黑桃K分配30%的概率将是愚蠢的。相反，我不可能一直给获得花牌预测有10%的概率。心理学家和经济学家已经表明，基于错误的直觉，我们大部分人习惯性地无视概率的正式规则，尽管这些规则禁止了这种无意义的直觉。在心理学实验中，人们表达出了荒诞的想法，比如，在特定时间段内，底特律比密歇根有更多的谋杀。这种似是而非的行为会带来很可怕的金融和社会结构，但这似乎就是人类环境的一部分吧。然而，在科学领域，它是被连根拔除掉的，因此才不会自我毁灭和自我矛盾。因为简洁的数学语言保证了逻辑的一致性，原因在于它的术语远比我们日常言语更清晰和更无歧义。
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特定的代理人经验、整个的概率分配网络与世界上其他人是不一样的。概率网就像雪花一样，每一个都是错综复杂且独一无二的。但是代理人之间的一致性呢？如果每一个代理人都活在自己做的个人概率的“茧”里，且内在一致，但是彼此之间却没有任何一致性，那么科学将在个人爱好的泡泡中瓦解。被当作科学经验的东西视野的扩大，将科学和人类精巧技艺结合在一起。在过去和现在将我和我的同事以及合作者，甚至是其他科学圈子的人联系在一起的是我和他们交流的个人经验和我所阅读的每一本书、每一篇文章，我所听到的每一个报告，参加的每一个对话，以及所看到的每一幅图，目睹的每一次测量，都是加入到我清醒意志的一个新经验，这些都是修改我概率分配的背景信息。因此，尽管每一个代理人的经验集合是独一无二的，每一个都包含有很大的等同共享的核心。举例而言，我了解并遵循牛顿法则，因为我们学习并且使用它们计算我们未来的先验概率。基于共同的经验，个人经验分配网络之间重叠的巨大碎片给科学带来了秩序。小的个人分歧有利于革新与进步。
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根据量子贝叶斯理论，量子力学不是描述这个世界，而是一门理解它的技巧。我们的未来经验将只能用概率去描述。根据环境的不同，它们可以是经典或者量子的概率，但它们都是贝叶斯概率。举例而言，在我们的试验中，电子或许被认为是一个传播波函数的量子系统，但是在一定条件下，它的运动就像高尔夫球一样。相反的，在量子力学框架下，魏格纳也许将他的朋友当作一个经典物体，直到他被迫构建一个将他朋友和电子纠缠在一起的波函数。
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发展一个包容的、一致的世界观是一项艰难的任务。这段征程任重道远，但是量子贝叶斯理论给出了如何抵达目的地的方法。
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采用量子贝叶斯理论作为新的世界观的基础给我带来深层次的满足感。它最终将我和自然法则以及创造它们的人联系在了一起。它使我以一种不曾参与甚至可能去思考的方式卷入了这个物理的伟大篇章。
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我也不再进行科学研究，如果我之前仍在做这个，那么我或许一生将继续做着过去一直做的事。也许会把量子力学当作一种可靠的工具，计算着波函数，从波函数中推断概率，并且催促着我的实验同行将它与实验数据比较。
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我所追求的是根据“科学的方法”去研究。现在一些小学教室中挂着五颜六色的挂图，这些挂图列出了差不多标准形式的科学方法的步骤：“（1）思考问题。（2）做背景研究。（3）做出假设。（4）进行一个实验。”为什么挂图的边上不会起名艺术方法？因为即使是哲学家也无法准确以一个广泛接受的方式去定义艺术，更遑论艺术的方法。艺术的事业只是太人性而无法在海报上描述。它以最基本的方式涉及感觉、特质以及个体的差异，以致将艺术方法套进定义之中不仅不可能而且副作用明显。
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如果艺术方法太人性而难以标准化，那么标准化的科学方法则面临着相反的问题。在科学领域的标准描述中，并没有给予个体以及个体差异的容身之处。它更像是一系列草坪割草机的指南而不是描述人类大胆冒险的绘画。
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量子贝叶斯理论给予了更吸引人的观点。将量子力学的每个使用者和每个地理的个体放置在这个活动的中间，“量子贝叶斯理论将科学家放回了科学”，如同大卫·梅尔明2014年在期刊自然（Nature）中写的那样[2]。对我来说，这意味着作为一个物理学家，不仅仅是遵循着演化千年却没有我参与的一套规则。相反，量子贝叶斯理论允许我感知到我在独立地工作，而这是由我自己的经验与思想所引导的。当然，我也受到了杰出的前辈的思想启发以及滋养。最终，重要的是我个人的概率分配。量子贝叶斯理论内化了它们，因而人性化了科学。
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量子贝叶斯理论意味着观念的根本上的变化。它将传统的自上而下的观点颠倒过来，提供了自下而上的关于宇宙的描述。传统物理学将客观和主观彼此分离，尝试着从有个普遍而有优势的观点去审视这个世界。自然法则是固定且不可变的。物质的宇宙就在那里，由这些法则统治着，并且不会受到我们这些冥思苦想它的微不足道的人的影响。时间也是客观的，在这种意义下，它与个人感觉、信仰，以及观点无关，尽管有相对论所描述的速度和引力的效果使它的流逝变得复杂。人类的思考尽管永远无法达到上帝的才智但总希望能捕捉到一点点神圣的智慧。在剩下的五节中，我将探索量子如何复兴这种世界观，并替换成更简单的一种观点，即不是从一般到特殊，而是尝试着寻找特殊的个人经验中的一般性。
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[1]Christopher A.Fuchs,N.David Mermin,and Rüdiger Schack,“An Introduction to QBism with an Application to the Locality of Quantum Mechanics”,American Journal of Physics 82,no.8(2014)
:749.
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[2]N.David Mermin,“QBism Puts the Scientist Back into Science”,Nature 507(March 27,2014)
:421–423.
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概率的烦恼：量子贝叶斯拯救薛定谔的猫 第18节 自然定律
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这是人类最古老的谜题之一：人类意识独立，是否能与我们作为整个宇宙的一部分，必然要遵循自然严格的定律这一事实之间协调？
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