意识解释量子力学吗？

By Paul Sutter

 2022/12/30

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一个疯狂的理论提出意识可以通过迫使亚原子粒子来选择一个具体结果解释量子力学。

(Image credit: PASIEKA via Getty Images)

量子力学最令人困惑的一个方面是微小的亚原子粒子似乎不来“选择”一种状态，直到外部观察者测量它为止。测量的行为将可能发生的所有模糊可能性转化为一个确定的具体结果。虽然量子力学的数学提供这个过程怎样起作用的规则，但那个数学并没有真正解释按实际的话这意味的。

一种想法是意识------一种我们自己的自我和我们对我们的周围环境的影响的晓知------在测量中起一个关键角色，正是我们的宇宙的体验将它从只是想象的转化到真正的真实

但如果是这样的话，那么人类的意识可能解释量子力学的一些诡异性是可能的吗？

量子测量

量子力学是规制构成宇宙的亚原子粒子动物园的规则。量子力学告诉我们，我们生活在一个基本的非确定性的世界中。换句话说，至少当到微小粒子的世界时无论科学家在他们的实验设计中多么聪明，或者他们多么完美的知道这个实验的初始条件，来以确定性预测任何实验的结果都是不可能的。知道作用在一个质子上的力吗？从现在几秒钟后没有它肯定会在的位置------只有一组它可能在哪里的概率。

值得庆幸的是，这种非决定论只在亚原子世界中表面，在宏观世界中，一切都按照确定论的物理定律运行（不，我们不确定为什么会发生这种分裂，但这是另一天的问题）。

当物理学家在量子系统上执行一个实验时（例如，试图测量一个原子中电子的能级），他们永远不确定他们会得到什么答案。相反，量子力学方程预测这些能级的概率。然而，一旦科学家实际上进行了实验，他们就会得这些结果的一个，突然宇宙再次变得确定的，例如，一旦科学家知道了电子的能级，他们就确切的知道它将要做什么，因为它的“波函数”坍塌，粒子选择一定的能级。.

这种从非决定论到决定论的翻转是完全奇怪的，物理学中没有其他理论以同样的方式运作。是什么使测量的行为如此特别？无数的量子相互作用一直在宇宙中发生。如此甚至没有人正在看，这些交互体验同种的翻转吗？

意识的角色

量子力学的叫哥本哈根解释的标准解释说来忽略这一切，只集中在获得结果上。在这种观点下，亚原子世界根本上是不可精查的，人们不应该试图来发展正在发生的的连贯的图片。相反，科学家们应该算他们自己运气，至少他们能用量子力学方程做出预测。

但对许多人来说，这不是令人满意的。关于测量的过程似乎有某些难以置信特别的只在量子理论中出现的东西。当你字面上比较任何其他交互进行时这种特殊性变得甚至更加惊人。

例如，在遥远的气体云中，在广袤的星际空间深处，没有人在周围，没有人正在看。如果在气体云中，两个原子碰撞进彼此，这是一个量子相互作用，如此量子力学的规则应该适用。但是没有“测量”并且没有结果------它只是每天发生的数万亿次随机相互作用之一，没有被人类观察到。因此，量子力学的规则告诉我们相互作用仍然是不确定的。

但是，如果这两个相同的原子在一个实验室内碰撞在一起，科学家能测量和记录发生的的。因为一个测量发生了，量子力学的相同规则告诉我们不确定性翻转了来变成确定性的------这就是允许了我来写下一个具体结果的。

这两种情况之间什么是如此不同呢？两者都涉及亚原子粒子与其他亚原子粒子相互作用。测量过程的每一步都在某种程度上涉及亚原子粒子，因此不应该有一个说结果应该是不确定的的通常的量子规则的逃避。

一些理论家如量子物理学先驱尤金·威格纳（Eugene Wigner）指出，这两种场景之间的唯一区别是一种涉及一个有意识的、有思想的观察者，而另一种不涉及。这样，量子力学中所谓的“坍塌”（从不确定概率过渡到一个具体结果）依赖于意识。

宇宙之梦

因为意识对人类是如此重要，我们倾向于认为关于它有某些特别的东西。毕竟，动物是唯一已知的居住在宇宙中的有意识的实体。来解释量子力学规则的一种方法是遵循上述逻辑到它的极致：我们叫一个测量的真的是在一串另外的平凡的亚原子相互作用中一个有意识的代理的干预。

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这种思维的系列要求意识与宇宙中所有其他物理学不同的。否则，科学家们可以（并且确实）争辩意识本身只是各种亚原子相互作用的总和。如果是这样的话，在测量的链中就没有终点。如果是这样，那么科学家在实验室里做的真的与在随机气体云中发生的没有任何不同。

虽然不是一个严格意义上的物理理论，但意识的概念是不同的并且与物质宇宙分隔开确实在哲学和神学中有着悠久的传统。

然而，直到有人能弄清楚一种来测试这种意识的概念将它与科学实验中剩下的物理定律分开的方法为止，它将不得不呆在哲学和推测的领域中。

这是描述量子力学潜在解释的系列文章的一部分。

https://www.livescience.com/does-consciousness-explain-quantum-mechanics