[智悲翻译]宇宙新说(下)

——以量子物理为基础,将生命置于决定地位的生物中心论(下)

 

A New Theory of the Universe Biocentrism builds on quantum physics by putting life into the equation

 

作者:罗伯特•兰萨

By Robert Lanza

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除了量子论的不确定性,现代物理学的另一个方面,也对爱因斯坦关于实体的相互分离性以及时空概念的核心造成了冲击。爱因斯坦认为,光速不变,某地所发生的事件不会即刻影响到另一地的事件。在相对论中,对信息从一个粒子传递到另一个粒子的过程,必须考虑光速的因素。然而,一个接着一个的实验都表明,事实并非如此。

 

1965年,爱尔兰物理学家约翰•贝尔设计了一个实验,这个实验可以证明,相互分离的粒子之间尽管相隔甚远,却仍能“即时”地彼此相互影响。这一实验后来被重复过多次,并且确认:不管粒子之间相隔多远,偏振光的特性都是互相关联,或联结的。它们之间存在某种比光还快的瞬时联络。所有这些都表明,爱因斯坦的时空概念——它被简单地依据光速划分成相互分离的不同区域,是站不住脚的。相反,我们的观察对象正漂浮在一个“意识之场”当中,并不受外部时空的局限。

 

海森堡和贝尔的实验将我们召唤回体验自身,即刻的、直接的、无穷多的“此时”和“此地”,动摇了我们对于一个客观的实在的盲目信任。可以对生物中心论提供支持的另一个例子是著名的双孔实验,这一实验要求我们向前再跨越一步:若没有观察者,则芝诺之箭并不存在,更没有飞行。双孔实验直接触及到量子物理的核心。科学家们发现,在亚原子粒子穿越屏障上的小孔时,如果他们进行了“观看”,它就显示为一个粒子的行为——像一颗微小的子弹,或者从这个孔,或者从那个孔穿越而过。但是如果科学家们不对粒子做测量,它就会显示为波的形式。双孔实验存在很多版本,但简而言之:如果被观察,它们的行为就像物体;如果不被观察,它们的行为就像波,会同时从不止一个孔穿越而过。

 

这种一度被称为量子怪事的“波粒二象性”困扰了科学家们数十年。一些最伟大的物理学家都形容这是不可想象、无法用语言来描述,甚至颠覆了人们的常识和通常观念。科学在实质上已经承认,量子物理学除了复杂的数学之外,是不可能被理解的。量子物理怎么会如此深奥以至于超出想象、视觉和语言的能力?

 

如果我们接受了“生命创造现实”所表达的直接含义,以上现象就变得简单易解了。关键问题是:什么是波?回到1926年,诺贝尔奖得主物理学家麦克斯•波恩(Max Born)证明,量子波其实是几率波,而并非是物质波——如同在奥地利物理学家欧文•薛定谔(Erwin Schrödinger )的理论中所描述的那样。因为它们是统计预测,所以,几率波仅仅是一种可能的结果。事实上,除了这种“可能性”的观念之外,波并不存在,这里没有任何东西。就像伟大的理论物理学家约翰•惠勒(John Wheeler)曾经说过的那样:“任何现象在被观察之前,都不是实在的现象。”

 

一个粒子在被观察之前不能被认为有任何确定的存在——如,持续时间和在空间的位置。直到意识在空间中建立起某个相对于观察对象的框架,物体才会被认为是在这里或在那里。因此,量子波仅仅定义了粒子可能占据的空间位置。几率波并非是一个事件或一种现象,它是对事件或现象出现的可能性的描述。一个“事件”在被实际观察之前,什么也没有发生。如果你看着它穿过屏障,那么,波函数就“塌缩”为粒子,它或者从这个孔,或者从那个孔穿越而过。如果你不去观察它,那么粒子检测器会显示,它在同一时刻从不止一个孔穿过。

 

自从20世纪上半叶波粒二象性被发现以来,科学就一直在努力探寻其更深的含义。但很少有人能够从其表述的直接含义上接受这一原理。由海森堡、尼尔斯•波尔(Niels Bohr)和波恩在1920年提出的哥本哈根解释,试图要做的正是这一点。但是,让人抛弃原来的世界观,完全接受这一理论实在是太难了。如今,通过把量子行为的概念局限在微观世界中,这些实验的含义被人们“方便”地忽略掉了。但这种做法从道理上说并没有依据,而且也正受到来自于全世界的众多实验室的挑战。

 

利用一种叫做巴克球的大分子所做的新实验表明,量子行为也可以延伸到宏观世界之中。一些实验清晰地表明,另一种通常被人们认为只和微观世界相关,称为“纠缠”的奇异量子现象,在宏观尺度上也是存在的。最近所提出的一个令人振奋的实验(被称为“放大叠加”),将提供迄今最权威的证据来证明,在生物体水平的层面上,生物中心论的世界观是正确的。

 

很多人不同意量子理论哥本哈根解释的一个主要原因,是认为它会导致唯我论的可怕信条。汉斯•佩吉尔斯(Heinz Pagels)曾说:“如果你否认世界的客观性——认为,除非你观测它和觉知它,它才存在,那么你最终必定会走向唯我论,即,认为你的意识是唯一的存在。”确实,某一次,我的一篇文章就受到了一个正是持有这种立场的读者的挑战,“我想问一问罗伯特•兰萨,”他写道:“他是否认为,在他的意识死亡之后,这个世界还会存在呢?如果不存在,那么,对于比他活得更久的我们来说,这实在是太糟糕了。”(《新科学家》1991.)

 

对于唯我论,我要质疑的是这样一个假设:个体间的分离性是一种绝对的实在。贝尔的实验表明了一种联系的存在,它超越了我们通常的思维模式。一首古老的印度教诗歌这样说道:“要知道自己和所有人都出自同一个灵魂;趁早消除试图从大众中分离的梦想。”正如我们所看到的,如果时间仅仅是一种顽固执著的错觉,那么空间也是如此。“这里”和“那里”的区别并不是绝对的实在。没有了自己单独的意识,我们可以把每个人都作为新的参照物。这不是我的或你的独立意识,而是属于我们所有人。

 

尼尔斯•波尔和恩瑞克•费米( Enrico Fermi)的合作者,理论家伯纳德•戴斯帕纳(Bernard d’Espagnat)曾经说:“非分离性现在是物理学中最为确定的普遍概念之一。”这并不是说,我们的心识就像贝尔实验中的粒子,可以以任何方式相互关联,而不必受因果关系的制约。同样,某一部分的“我们”和我家附近池塘边的萤火虫是有关联的。正是这一部分在经验着心识,它并不存于我们外在的具体表现之中,而是属于我们的内在。我们的想象和回忆必需依托于身体,这是肯定的,因为感觉和记忆被塑造成大脑中的思想和知识。尽管我们将我们自己等同于我们的思想和情感,但是,现实的一个根本特征是,我们对世界只能一部分一部分地去感知。

 

萤火虫和人的物理现实的疆域毫无疑问是不同的。然而,基因组自身是基于碳。碳是宇宙形成过程中,在恒星和超新星爆发中心产生的。生命,诚如我们所知,会被我们的时空逻辑所局限——也就是说,基因组会使我们局限在我们所熟悉的那部分宇宙之中。动物(包括进化史中的动物)只能处于这一可能性的片段之中。除此之外,一定还存在另外的信息系统,它契合于另一个物理现实——另一个宇宙,它基于某种完全不同于我们的逻辑,而非基于时间和空间。以时间和空间为基础的宇宙,只属于我们这种以基因组为基础的动物。

 

尤金•威格纳(Eugene Wigner),20世纪最伟大的物理学家之一认为,“不涉及(观察者的)主观意识,而以一种完全一致的方式表述(物理)定律”,是不可能的。确实,量子理论表明,意识必须存在,“心中”所包含的才是终极的实在。如果我们不去看它,那么月亮就不会以一种确定的状态存在。在这个世界上,只有观察行为才可以将形状和存在方式赋予现实——是草地里的一株蒲公英还是一枚豆荚。

 

正如我们所看到的,不仅是在微观的原子尺度,即使是在宇宙自身的范围,这个世界看起来都像是专门为生命而设计的。在宇宙学中,科学家们发现宇宙具有的一系列性状,使得它所包含万物——从原子到星球——就像是专门为人类量身定做的。这种奇妙的真相,很多人称其为“金发姑娘原则”(译者注:金发姑娘原则[Goldilocks principle],源自童话故事《金发姑娘和三只熊》中金发姑娘选择事物的原则。“金发姑娘原则”指出,凡事都必须有度,而不能超越极限。按照这一原则行事产生的效应就称为“金发姑娘效应”。),因为宇宙既非“过”,亦非“不足”,恰恰适合生命。其他一些人则将之称为“人择原理”,因为宇宙看起来是以人为中心。还有一些人则把它称为“智能设计”,因为他们相信,宇宙是如此理想地适合我们,这绝非偶然。不管如何称呼,这一发现在天体物理学和其他相关领域引起了巨大的震撼。

 

目前,试图对此做出解释的唯一尝试认为,上帝创造了宇宙。但也有基于科学的另外解释。为了理解其中的奥秘,我们有必要重新审视一下我们每天生活于其中的这个世界。对我们来说,尽管看起来可能难以想象,但量子物理的逻辑却难以回避。每个清晨,我们打开门,取回报纸或者出去上班,当我们开门时,会看到下雨、下雪或者在微风中摇曳的树木。我们会认为,不管我们是不是正好打开那扇门,世界都在开足马力地运转着。量子力学却告诉我们不是那样。

 

当我们入睡时,树木和雪皆已不在。而我们在盥洗室时,厨房就消失了。你从一个房间走到另一个,当你的感官不再感觉到洗碗机的声音,钟表的滴答声以及厨房烤箱的味道,那么厨房和所有的这些看似为一个个的物件,就都消融入空无之中——或者说,已变成几率波。宇宙是经由生命而“闯入”存在,而不是以我们曾被教导过的其他方式。一花一世界,每个生命体都有着属于它自己的宇宙。我们创造了现实空间以及梦幻泡影般的单个个体。我们的星球由无数个现实空间所组成,它们是由每个人,甚至每个动物所创造的。

 

再次想象一下,你正处于一个拥挤的地铁车厢,担心着可能上班会迟到。其他大多数乘客很快都下了车,司机再次开动列车。此刻,什么是你的宇宙?——金属车轮和铁轨互相撞击的声音,和你一起乘车的乘客,生发药水和技术学校的广告。那么又有什么不是你的宇宙?所有在你感知范围之外的事物都不存在。现在假设,我和你同在车厢中。于是我的现实空间就与你的发生了重叠。我们两个人有着几乎相同的感知器官,感受着同样的刺眼光线和嘈杂的声音。

 

现在你可以理解了。但是,这怎么能是真实的呢?每个清晨醒来,你的衣橱依然在房间中的另一端与你舒适的床相对。你穿上同样的牛仔裤和最喜欢的衬衫,然后趿拉着拖鞋去厨房煮咖啡。任何一个心智健全的人怎么可能认为,外在的这个伟大的世界是由我们的头脑构建出的呢?

 

为了更充分地理解“静止的箭”和“消失的月亮”的宇宙,让我们转向现代电子学。从你的经验中你可以知道,DVD播放机的黑盒子有某种东西,可以将一张“无活力”的碟片转换成电影。DVD内的电子元件将碟片上的信息转换、“激活”成为三维影像。同样,你的大脑以相同的方式把生机赋予了这个世界。大脑就相当于你的DVD播放机内的电子元件。换一种方式说,这就是,大脑把五种感觉器官所收集的电化学信息转换成了某种次序——进入一个面——进入这一页——进入统一的三维整体。这种由输入的感受所转换成的东西是如此的真实,以至于很少有人会问,它是怎么发生的。让我们停一停,对此仔细思索片刻。我们的思维是如此善于想象,以至于我们几乎从未质疑,世界会不会是不同于我们所想象的另外某一种东西。然而,是大脑(并不是双眼)——那个密封于颅穹窿之中,紧锁于头骨之内的器官,在“看”宇宙。

 

被我们解释为“世界”的东西是在我们的大脑之中被带入“存在”的。感觉到的信息并不会在大脑里留下印记,像光子在相机胶卷中留下痕迹那样。你看到的景象是被大脑所构建的。此刻,你感受的所有事物(假装你回到了地铁上)是在你的大脑中主动生成的——硬塑料座椅,涂鸦,口香糖在地上留下的黑色残迹。所有物质性的事物——地铁转门,站台,报纸架,它们的形状、声音和气味——所有的这些感知都是在你的大脑内部所经历的。我们观察到的每一样事物,都是基于能量与我们感官之间的直接相互作用,不管它是一件事(比如你的鞋子被粘在了地铁的地板上),还是光子(地铁车转弯时的闪光所发射)。而那些我们没有直接观测到的事物,仅仅是一种“潜在性”的存在——或使用数学语言来说,是一团几率之雾。

 

你可能会质疑,大脑是否真能创造物理现实。然而,别忘了,梦和精神分裂(如电影《美丽心灵》)都证明,思维有能力创造出如同你真实体验到的一样的时空现实。精神分裂患者所看到和听到的景象和声音,对他们而言,和你现在正在读的这页书,以及正坐着的这把椅子一样真实。

 

我们都看到过这类图片,远古的地球上火山溢淌着岩浆;或者读过这样的文字,太阳系如何如何从一个巨大的漩涡云系中凝聚诞生。科学寻求将物理世界延伸到我们人类自身出现之前的年代。我们的足迹已经被向后追溯到某个遥远的彼岸,在那里它们转化成了泥土中的一串印记。宇宙学家创造了熔融的地球的故事,并把它的进化回溯到无生命的过去:从矿石开始,一级一级地降到到物质的最低级形态——原子核和夸克——再进一步到大爆炸。生命必须在某一点和无机世界分离,这似乎是唯一自然的事

 

我们认为物理学是某种神奇的东西,即便某一天听到宇宙——实际上是自然规律本身,是无因而生,可能也完全不会感到吃惊。从恐龙到大爆炸是一段极其漫长的旅程。或许我们应该记得弗兰西斯科•雷蒂(Francesco Redi)、拉萨罗•斯普兰詹第(Lazzaro Spallanzani) 和路易斯•帕斯特(Louis Pasteur )做的那些实验——基本生物学实验,它们给自然发生论(译者注:自然发生 spontaneous generation,abio-genesis 亦称偶然发生。这是指生物无父母而产生的概念),即,认为生命会从无生命的物质中自发产生的理论(比如蛆虫生于腐肉,老鼠现于旧衣物)画上了休止符。——不要在宇宙自身起源的问题上犯同样的错误。我们的想象习惯于将时间一直追溯到大爆炸,追溯到生命在海洋中最早出现之前。但是,在物质能够存在以前,它必须首先为意识所感知。

 

物理现实开始于,也终止于具有生命的观察者。所有其他的——时间和空间,物体和事件,都是想象的产物,他们仅仅是被用于将知识整合为一个逻辑整体。我们很高兴能有比如《牛顿定理》(Newton’s Principia),达尔文的《物种起源》这些书。但是它们也将一种“沾沾自喜”灌输给了读者。达尔文陈述了生命起源于某些“温暖的小池塘”中的无机物的可能性。试图将生命追溯到更简单的阶段是一回事,但是,假设生命是从无生命的物质自发生成的,那就缺少了严谨性和量子理论家的关注。

 

神经科学家相信,一旦在将来某一天我们知道了大脑中所有的突触连接,意识问题就会立即能得以解决。另一方面,哲学家兼作家大卫•查莫斯(David Chalmers)写道,“神经科学作为一种工具,尽管提供了很多东西,但却无法给出对意识经验的完整说明……或许,意识可以被某种新理论所解释。”(《科学美国人》(Scientific American), 1995年12月)。确实,在1983年《国家科学院报告》中,“关于认知科学和人工智能研究简报”中提到,这里所关注的问题的自身,“与如何理解宇宙的进化、生命的起源或基本粒子的本质等问题相等同,反映了同一个基本的伟大科学奥秘。”

 

这个奥秘是显而易见的。神经科学家提出的理论可能会有助于解释,分离的信息片段是如何在大脑中被整合,并进而说明,所感知的单一物体的不同特征——比如一朵花的形状、颜色、气味,如何汇集为一个协调一致的整体。这些理论反映了一些神经科学和心理学领域正在进行的一些重要工作,但是它们仅仅是关于结构与功能的理论。这些理论并不能告诉我们,这些功能的运作是如何伴随意识体验发生的;而对意识理解的困难之处恰恰就在这里,就在于我们的理论中存在着的这一段空白——主观体验如何从一个物理过程中产生出来。即使史蒂芬•温伯格(Steven Weinberg)也承认,尽管意识或许和神经有某种关联,但意识的存在大概不能由物理定律推导出来。

 

物理学家认为,万有理论的建立已经指日可待,但意识基本上仍旧是个谜,对于用物理定律来解释意识存在这一课题,他们仍不知道如何下手。物理学家们对自然界的漫长求索与意识问题紧密相关,物理学对此无力提供答案。艾默生(Emerson)曾这样说,“让人类用心去聆听全部自然和全部思想的启示吧,造物主与他同在,自然的源头就在他自己的心识之中。”

 

时间和空间,而不是蛋白质和神经元,掌握着有关意识问题的答案。当我们认为神经脉冲进入大脑,我们知道它们并非自动交织到了一起,这和一台电脑中的信息毫无区别。我们的思想是有秩序的,但并非其自身产生了顺序感,在每一次经历中,是意识生成了其中的时空关系。我们不会产生任何与这些关系不一致的体验,因为它们是动物逻辑的模式,这种逻辑模式将感觉“模化”为了实体目标。因此,如果认为,此过程之前,心识就存在于时空之中,就像认为,在“理解”具备了时空次序之前,就存在于脑电波中一样,是错误的。如同我们已经看到的,这就类似于我们播放一张CD——信息“跃变为”三维的声音,在那种方式下,也只有在那种方式下,音乐才真正存在。

 

我们正在经历着世界观的深刻转变,从时间和空间是宇宙实体一部分的信念,到时间和空间都从属于生命的观点。想一想最近一些书籍的题目吧——《科学的终结》(The End of Science)、《历史的终结》(The End of History)、《确定性的结束》(The End of Eternity)、《自然末日》(The End of Nature),以及《时间的尽头》(The End of Time)。只需要片刻时间,当我们理解了时间和空间并不存在这一事实时,就会感觉这一切都太疯狂。

 

文章来源:

http://theamericanscholar.org/a-new-theory-of-the-universe/#.UpgdhNI3u0g

 

智悲翻译中心

翻译:臧慧清

一校:圆优

二校:圆阳

终审:zhangcx

 

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