昨天的辩论，让我看到：一般人对量子力学的理解，总是止于薛定谔猫而不前，我还是有必要再次澄清一下。等我下文吧 。。。

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要谈薛定谔猫，就先要回顾一下历史。50年代，正是量子力学的哥本哈根解释如日中天的时候。爱因斯坦等反对量子力学的偶然律解释的物理学家，也已经不得不承认：量子力学和所有实验结果惊人的吻合，其对量子现象的解释的正确性母庸置疑，因而转向对量子力学的“完备性”的质疑。

为此，爱因斯坦和另两位物理学家合作，发表了著名的EPR佯谬，指出量子力学的不确定性，无法解释两个相关的粒子A和B之间：1）测量A的某一个物理量如何可以影响另一个独立的粒子B的状态 -- 违反了局域性原则 2）测量A的物理量如果能够决定B的相应物理量，则B在测量之前也应该具有相应的状态 -- 也就是测量之前B的实在性已经决定了其相应状态。因此，爱因斯坦断言：量子力学不具有局域性和客观实在性，因而是尚不完备的物理理论。

由这个假设出发，薛定谔将这个量子力学在物理上不完备的观念推广到更加极端的哲学层面，提出了薛定谔猫：量子力学不能明确说明，在观测之前的猫的物理状态到底是什么？ -- 薛定谔猫实际上隐含了两个类似EPR佯谬的假设：1）猫在测量之前就“存在”某一个物理状态 2）箱子里的猫在测量前是一个和外界隔绝的孤立物体（局域假设）。

几乎同时，另一位物理学家波姆提出了隐变量假设：量子力学的不确定的波函数背后，隐含了一个变量，为了和量子力学对实验测量结果上的计算保持一致，这个隐变量必须是广域的 -- 也就是说：这个爱因斯坦们通过EPR佯谬预言的补足了量子力学的完备性缺陷的隐藏的变量，尽管是可以在测量前就确定粒子的客观状态，让粒子的实在性不再依赖于哥本哈根解释中起决定作用的测量，但同时还是牺牲了物理理论的局域性假设。-- 隐变量可以看作是具有某种超距的性质，分布于整个宇宙的每一个角落。

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面对基于经典物理根深蒂固的局域性和实在性的理念而做出的对量子力学完备性的三大质疑，玻尔比较正面的回应了EPR佯谬。他指出：我们测量A的时候，测量仪器，粒子A以及B就组成了一个不可分割的相关联的系统，这个系统的量子状态在测量时发生了改变，因而既不存在超距作用，也无法保证在测量之前的客观状态（如果有的话）和测量结果之间存在确定的对应关系。

对于波姆的隐变量假设，当时物理界主流的观点是：没有可供判断的新的物理现象，因而可以作为一个无法证实，可有可无的假说，不必认真对待。

对于薛定谔猫，尽管玻尔没有正面回应，可是对于这种哲学层面的不完备性的质疑，实际上玻尔早就有相关的解释 -- 那就是著名的互补原理：我们在做物理实验的观测的时候，一次只可能得到一部分物理量，并由此获得关于研究对象的一部分认识（比如对于波的性质的认识），对于另一些物理量和性质的认知，在这次观测中是被“排斥”的。但是，我们可以通过另一次观测实验，获得另一部分物理量，获得比如对于粒子的性质的认识 -- 物理实在的完备性，只有通过将两次互相排斥的描述获得的认识，再合起来才能够获得。这个互斥又互补的认识过程，就是量子力学对于经典的认识过程的颠覆。

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再进一步论述之前，总结一下当时的情况：

1）当时以哥本哈根解释为代表的物理学界，对量子力学的解释还是局限在现象级别，满足于测量对物理量的决定作用，对更加精细的量子运动的机制，缺乏进一步的描述。

2）正方的玻尔海森堡们，和反方的爱因斯坦薛定谔们，也都是基于宏观的实验结果对微观量子现象的描述出发，各自表述自己的观点。反方认为量子力学不完备，正方认为量子力学的完备性和经典意义上不同。

3）互补原理，这个可以对应薛定谔猫的半哲学论述，如果推广到哲学领域，就像玻尔曾经做过的那样，这个对认知过程中发现的矛盾问题，通过互斥互补的方法加以解决的认识论方法，是和经典意义上的矛盾对立统一的辩证法正好相反的。

明天待续 。。。

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就像广义相对论中不需要引入万有引力，它的数学推导就能够自然的引出空间弯曲引起的“引力现象”，量子力学的状态函数中也并没有“测量”这个物理量。进一步的考察量子力学对“量子世界”的数学描述，我们可以发现：量子状态函数之间既没有空间也没有时间限制的随机关系，可以展开成无数相互独立的“宇宙时空”，这就是平行宇宙的由来 -- 可以认为平行宇宙是物理学家第一次认真的考察量子世界，用数学语言将这个在我们的日常现实世界中难以想象的“量子世界”描述了出来。相对于破坏了公式的简洁性，而引入在现实中永远无法出现的无处不在的隐变量“幽灵”，平行宇宙具有逻辑形式和数学意义上的简洁和优美，因而是一个可以被物理学家充分利用的对量子世界的数学描述方法。

有了平行宇宙的概念，物理学家们进一步的深入研究，很快就提出了在现实世界中替代那个为人诟病的“测量”决定一切的粗暴处理的方法：多个物理量子或者量子状态之间的关联性，随着时间推移，很快就自发的“退相干” -- 不再具有量子关联，就可以用经典图像来描述他们了。越是大量的量子集合，就越是容易退相干。如果我们设定一个从量子世界“退相干”进入经典世界的“半衰期”，那么越大越复杂的量子集团系统，越不稳定，“半衰期”越短。通常情况下，根本无需经过人工的测量，量子之间的相互联系很快就会自发“退相干”，回到我们熟悉的经典世界。

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有了平行宇宙打开的眼界，物理学家们找到了量子退相干代替宏观的测量，加上其它像路径积分这样的数学工具，一批对量子世界的运行机制的解释就出炉了。这些解释，各有千秋，就像用数学语言对量子世界写出的一首首优美的诗歌，具有逻辑数学上的优美和与实验现象的精确符合。至于它们之间在可观察到的物理量上的微小差距，即使如果有，也是可以忽略不计的 -- 可能只有到了比现在可知的宇宙范围之外的物理尺度上，才有意义。所以，选择任何一种解释，或者不选任何一种解释，都成了每个物理学家的个人爱好。

另一方面，关于EPR佯谬指出的量子力学预言的量子之间“诡异的超距作用”是否存在的争论，在没有实验可证因而被搁置了十来年之后，首先是爱因斯坦的支持者贝尔，提出了一个可以通过实验验证的办法：在统计学意义上，我们可以量化统计实验中一对粒子的某个物理量之间的“关联度”。如果这种“超距作用”存在，我们就会得到一个明显大于50%的关联度，否则则关联度就正好等于50% -- 就像没有外加干扰因素的硬币朝上总是50%的几率，一样。这就是著名的贝尔不等式。又过了十几年，更加进步的实验手段让物理学家可以实现对贝尔不等式的验证 -- 出乎贝尔本人和许多物理学家（可以算上爱因斯坦和薛定谔）的预想，这个实验以及随后的一系列更加精确的实验，都证明了：量子之间的“超距作用”是确实存在的。物理学家给这种量子世界才存在的“作用”，起名叫“量子纠缠”。

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从平行宇宙之后的量子力学的各种新的解释，实际上都是基于这样的有关量子世界的理念：一个量子状态的几率分布，可以用某种数学形式（比如平行互不相关的宇宙时空的坐标）表现出来，量子的行为就是在这样的非经典的数学时空中自由的穿梭往来 -- 也就是对应着它的几率分布在任何时候都“弥散”于这些“虚拟”的无法被观测到的“数学宇宙”中。打个比方：如果围棋的各种可能的走法可以看作一个给围棋的黑白子存在的“宇宙”，那么平行宇宙对于量子来说就是类似的“家园”。

如果一些量子之间发生了波函数的关联，那么它们在那些不同的平行宇宙间的穿梭的频率也一样发生了关联 -- 这种关联，一样是以几率分布的形式存在。当我们通过观测或其他途径“确定”了其中一个量子的状态。其它量子的分布也相应的受到了影响 -- 这就是所谓的“量子纠缠”现象。而这个状态被确定的量子，或者是一群量子之间的关联发生了“退相干”之后，他们都一样的会从“自由自在”的量子平行宇宙中“堕落”到经典物理的世界中来。

这个物理图像就是：量子在平行宇宙中丰富多彩的“虚拟”生活，我们只有通过量子纠缠或者之后的退相干才能了解其中的部分信息。

在由此基础上建立的量子信息学看来：如果我们把经典计算机的一个比特的信息量作为“0”或者“1”看待，一个量子比特的信息量就是几率分布的“0”和“1”的叠加，某种程度上，可以当作信息量加倍了。那么两个具有关联性的量子比特的信息量就是四倍于两个经典比特 -- 以此类推，我们可以认为：“生活”在量子平行世界的量子比特的信息量，是以指数形式增加的，这也是量子计算比经典计算的巨大优势的由来：我们如果可以掌握大量量子组成计算机，就相当于打开了一个平行宇宙的巨大信息到我们的经典物理世界的大门 。。。

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现在，再让我们回头看看薛定谔猫和EPR佯谬，就可以发现：他们假定的经典物理世界的局域性和实在性，在量子世界中都已经不再存在了。就薛定谔猫来说：这个“猫”，无论大小，在他出生的那一时刻开始，都一直处于和周围环境之间作用的“退相干”过程之中，很可能不用等打开箱子，他就已经变成了一个具有确定的经典物理的状态的“死猫”了 。。。

最后，如果我们对量子所处的状态变化做一个类比描述，应该不是从“0”平滑连续过渡到“1”的莫比乌斯环，而更接近是互补原理的扩展：一大堆类似DNA双螺旋结构的“平行宇宙”中，一个个量子穿梭往来，“纠缠”不已。在某一个时刻如果我们去观测造成的“退相干”，或者通过它们自发的“退相干”，它都会呈现出某一个“显性基因”控制的“确定”状态让我们看到。 -- 这，就是从量子世界的偶然性实在的“不确定”状态，到我们经典物理世界的必然性实在的“确定”状态之间的突变过程。

好了，薛定谔猫，总算被"打"死了 。。。 :-)

关于薛定谔猫，再多说两句：

1. 霍金说过：他一听到有人说薛定谔猫,第一反应就是找把枪把猫打死

2. 近些年物理学家不断的制备出大集团的量子叠加态组成的“猫态”，包括量子计算需要的多量子纠缠态，最大的难关都是如何延长量子退相干的时间，才能获得相对稳定有实际意义的“猫态”。

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那么回到最初的问题：量子力学是否是完备的？

首先我们要知道：物理理论不是数学或者哲学理论，不可能是放之四海而皆准，一定不可能存在绝对的完备性，就现代物理的两大支柱：相对论和量子力学来说，前者无法解释微观想象，后者无法解释宏观现象。尽管我们经常把他们结合起来解释一些现象，但就理论本身来说，他们都不是能够适用于自然界所有物理现象的“完备的”基本理论。

其次，就爱因斯坦等从经典物理的局域性和客观实在性所质疑的“完备性”的缺陷来说，我们之前已经说明了，这种观念已经过时了。我们应该放弃物理理论可以一次性独立的对“客观实在的”研究对象进行完整描述这样的期望，而代之以运用不同的方法或者视角，将多次研究的结果综合起来才能获得对研究对象的完整描述，这样的理念。

那么，为什么现在还是有很多人认为：量子力学比较相对论，更加的“不完备”那？

我想，原因就在于：量子力学和相对论都已经它们超出了我们日常经历形成的惯常经验，在这方面，量子力学所研究的微观世界于日常经验的偏离更加的突出。因而，我们从宏观和相对低速的日常经验形成的固有的世界观，在相对论，乃至更加“离奇”的量子力学面前就全然的无法立足了 -- 如果没有观念的更新，就不可能接受这种全新的视角下的物理理论所描述的“世界”，也就会让人本能的排斥带来这种新的世界观的物理理论了。

@新昌仁慧11 2017-11-11 15:51:52
1984年伦敦大学和加州理工大学的格林和施瓦茨，在寻求量子引力理论的过程中，取得重大突破，他们以数学论证，只要技术条件具备，可以在物理实验中检测到高维的空间。它已经被间接证明，它可能真的存在，并且可能会影响到人类所处的宇宙。人类技术力量的提高，可以证明理论上的推论，最近探测到的引力波是其中一个例证，也许在某一天，高维空间也可能被检测到。人就是宏观世界里的一个个体，所以人的本质一定是由微观世界决定......
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首先纠正一个事实错误：之前我提到过，最近的最新发现，占据未知宇宙的质量的30%左右的暗物质，被证实就是普通的星际尘埃物质，因为不发光而成了“暗物质”。所以：宇宙未知的质量，就剩下占据2/3的暗能量了。

一般认为，暗能量并非物质，至少不会是我们理解的那种“实体物质”。我个人也同意：将暗能量的来历归于空间具备的性质，比较靠谱。

至于第六感和特异功能，我并不看好这些东西能够被普通的实体物质组成的人所掌握。而量子纠缠，也不大可能在没有事先制备的情况下，凭空出现 -- 任何实体物质或者生灵，也不可能突破物理定律的。除非：对暗能量的研究能够带来超出量子力学的量子纠缠的物理学，那确实是激动人心的设想 。。。

@2658uuu 2017-11-12 00:11:31
人类都出现几百万年了，那为何这几千年来演化的这么快呢？
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人类出现几百万年是泛指。就生物进化进程来说，现代人的智力水平是最近不到10万年才有的。就气候条件来说，适合农业生产的气候条件是最近1万年才有的。加上当时技术条件下育种需要的时间，关键的农业文明的繁荣只有几千年的历史。

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对未知的探索有没有尽头？对上帝或者神的信仰，有没有可能落到实处？

对第一个问题的回答，还是要从对“尽头”的定义开始着手。实际上是在说：我们能够认知的这个世界，到底是无限的，还是有限的？进一步说：什么才是“无限”？所谓“无限”，就数字感觉上来说，首先来自于对很多事物的“数不清”这个事实。原始人可能超过三就是“数不清”了，现代人可以用指数，用代数的方法将巨大的数字都“数清”。在数学上，自从有了极限的概念，我们可以比较清晰的从逻辑上定义有限和无限了。 -- 有一个确定的边界的极限就是有限，无论你提出任意大的一个数字，都有更大的数字等着你的，那就是无限。那么：我们的世界是有一个可以确定的极限边界的，还是一个物理上达到数学无限的世界？对于这个问题的回答就直接影响到了关于未知的尽头的信念。我个人倾向于后一个答案。-- 物理上，我们是无法实现数学定义的无限的。

后一个问题：上帝或者神，是否可能落到实处？或者说：这个世界的过去或者将来，是否可能出现一个或一批终极的，远超我们现有认知的“意识”来决定一切？如果，我们把眼光投向现有已知的宇宙，当我们认识到：宇宙中包含了多少银河系一样的星系，比银河系更大一个级别的星系集团的时候，对这个问题，就会充满了憧憬 -- 在自组织和自我实现的原则下，“奇迹”就是“数不清”的时间和空间的延展。人的理性，适合于对已知事物的线性扩展，但并不适合于理解远超线性变化范围之外的那些未知现象。

面对对于我们来说无尽的世界，保持敬畏是必要的 。。。

我并非无神论的原教旨主义。只不过：我不认为目前自己需要一个神来解释世界。因而更加喜欢无用之用的哲学意义。

对于拥有理性认知而又用自身的道德修养给世界带来美好的有神论者，我是保持敬意的。

@新昌仁慧11 2017-11-18 14:43:48
美国1999年有个科学记者霍根写了一本书，叫做“科学的终结”,讲的主要是基础的物理科学领域由于没有了50-70年代的各种伟大的新发现，各国对物理科学投入的兴趣减少了，该作者说，从物理学本身的角度来看，GUT（大统一理论）的统一接近完成，剩下的就是统一引力，完成TOE（万有理论），这意味着科学的终结。大量的天文学家及物理学家认识到，我们的宇宙终将灭亡，而人类将在宇宙灭亡前很早就消失了。
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物理学的极限很可能已经在眼前了。所以要我们相信存在有量子力学之外的量子纠缠或者基于此的神，可能性实在太低。基本上属于是某个外行的一本正经的胡说八道。

之前我也说过:我们可能面临着放飞精神的时代，就是基于物理学研究带来的突破可能已经接近到了边际递减效应的极限了，以后就要靠其它方面了 。。。

至于人类的形态，应该比几百万年来自然进化的速度更快一些，所以以后的高等智慧很可能不是我们现在的样子了

可以说：量子纠缠的现象被实验证实，不光是出乎了爱因斯坦们的预料，就连玻尔也没有想到：数学中的偶然性带来的概率，还真的能够在实际中出现一个可以被观察到的“作用”。所以：当年他对是否有“超距作用”的问题，是采取了回避的态度。

从平行宇宙之后的量子力学的各种新的解释，实际上都是基于这样的有关量子世界的理念：一个量子状态的几率分布，可以用某种数学形式（比如平行互不相关的宇宙时空的坐标）表现出来，量子的行为就是在这样的非经典的数学时空中自由的穿梭往来 -- 也就是对应着它的几率分布在任何时候都“弥散”于这些“虚拟”的无法被观测到的“数学宇宙”中。打个比方：如果围棋的各种可能的走法可以看作一个给围棋的黑白子存在的“宇宙”，那么平行宇宙对于量子来说就是类似的“家园”。

如果一些量子之间发生了波函数的关联，那么它们在那些不同的平行宇宙间的穿梭的频率也一样发生了关联 -- 这种关联，一样是以几率分布的形式存在。当我们通过观测或其他途径“确定”了其中一个量子的状态。其它量子的分布也相应的受到了影响 -- 这就是所谓的“量子纠缠”现象。而这个状态被确定的量子，或者是一群量子之间的关联发生了“退相干”之后，他们都一样的会从“自由自在”的量子平行宇宙中“堕落”到经典物理的世界中来。

这个物理图像就是：量子在平行宇宙中丰富多彩的“虚拟”生活，我们只有通过量子纠缠或者之后的退相干才能了解其中的部分信息。

在由此基础上建立的量子信息学看来：如果我们把经典计算机的一个比特的信息量作为“0”或者“1”看待，一个量子比特的信息量就是几率分布的“0”和“1”的叠加，某种程度上，可以当作信息量加倍了。那么两个具有关联性的量子比特的信息量就是四倍于两个经典比特 -- 以此类推，我们可以认为：“生活”在量子平行世界的量子比特的信息量，是以指数形式增加的，这也是量子计算比经典计算的巨大优势的由来：我们如果可以掌握大量量子组成计算机，就相当于打开了一个平行宇宙的巨大信息到我们的经典物理世界的大门 。。。

@新昌仁慧11 2017-11-28 09:12:17
人造意识在实验室里已经在成为现实。研究人员为一个四脚机器人安装传感器和相应认知组件，推动它感知自身的腿、感知地面，让它为自己建立认知模型，逐渐认识到自己有几条腿、几条腿之间的联系，逐渐学会用脚行走。一段时间后将一条腿去掉，研究人员发现，机器人在适应过程中重构了对自己的认知模型，开始认识到自己只剩三条腿，并尝试如何协同好这三条腿，实现行走。这是非常原始的自我认知，但就像人类经历的那样，这也是自......
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意识不等于自我意识 -- 意识是为了解决问题而做出的逻辑选择。自我意识是为了个体生存而主动的做出一些选择。前者是被动的，即使是非常聪明甚至超过人类智力和理解能力的选择，其本质还是被动性的，不存在目的性。

自我意识，可以认为是生命进化过程中，代代相传的基因为了自我复制和更好的生存而发展出来的主动影响和改变生存环境的举动。

生命进化的基本要素：自我生存，自我复制，在人造机器中如果没有实现，就不会有主动的自我意识的出现。

@新昌仁慧11 2017-11-28 09:37:12
实验证明大脑前额叶是自我意识形成的神经基础。在动物界数千种动物中，只有人、大猿、海豚、大象和鸽子少数几种动物能认识自己的镜像，这种能力被认为是自我意识产生的萌芽。而在自我意识的形成过程中，前额叶在其中扮演了重要角色。如果一个人从头到脚，除了眼睛外，都用相同的布盖住。当站在镜子前，他怎么判别镜子里的就是他自己呢？显然，他可以挥挥手，晃晃头，看镜子里的谁和他做同样的动作。这实际上是一个自我感觉信......
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理性思维不会是自我意识的核心。在人类掌握（我怀疑是否可能有这一天）非理性的感性思维的奥秘之前，所有这些工程学研究，对于自我意识研究来说，都是隔靴搔痒。-- 就好像在掌握基因奥秘之前，遗传学就是一个黑盒子。没有万有引力之前，天文学就是一个臆测学。