读《上帝掷骰子吗-量子物理史话》笔记

最近重新读了一遍《上帝掷骰子吗-量子物理史话》，作者通过诙谐幽默的而又浅显的文字描绘出一幅波澜壮阔的物理学发展史，叫人心驰神往。不需要掌握复杂的数学知识，物理理论，仅仅使用文字便让人感受到了物理的魅力，量子理论的神奇与伟大。

我们不禁感慨牛顿的伟大与不可思议般的天才，蒲柏写到”Nature and Nature’s laws lay hid in night: God said, Let Newton be! And all was light.”，所谓”天不生牛顿，万古如长夜”。科学史上有着无数的伟大的天才，他们凭借着纸和笔描绘出宇宙万物的运行规则，探索着其间奥秘。麦克斯韦构造了电磁学的地基，波尔，爱因斯坦，海森堡，薛定谔等伟大科学家描绘出神奇的量子世界蓝图。

我们在所处的世界中，时时刻刻都在用眼睛看，用耳朵听，用触觉感受，用大脑分析。诞生意识之后就开始了解世界万物，在脑海中刻画世界，认识世界。可是，这一切究竟是什么，怎么运行，为什么存在。意识到世界的存在时，世界便创建了，还是世界本来存在，意识到时便开始了测量？你我是处在同一个世界还是因为意识交织？唯心，唯物，孰是孰非，未可知也，权当谬论，一笑置之。

换言之，不存在一个客观的，绝对的世界。唯一存在的，就是我们能够观测到的世界。物理学的全部意义，不在于它能够揭示出自然“是什么”，而在于它能够明确，关于自然我们能“说什么”。没有一个脱离于观测而存在的“绝对自然”，只有我们和那些复杂的测量关系，熙熙攘攘纵横交错，构成了这个令人心醉的宇宙的全部。测量是新物理学的核心，测量行为创造了整个世界。

剃刀原理是说，当两种说法都能解释相同的事实时，应该相信假设少的那个。

因为载体本身并不重要，载体所蕴藏的组合信息才是关键，所以“意识”本身并非要特定的物质基础才能呈现。

意识不是一个独立的存在，而是系统复杂到了一定程度后表现出来的客观性质。它虽然是一种组合机制，但脱离了具体的物质（暂时肉体是唯一可能）它也无法表现出来。就像软件脱离了硬件无法具体运行一样，意识的体现不可能脱离物质而进行。假如我们被迫去寻找一种独立于物质的“意识”的话，那未免走得太远了。

人择原理是说，我们存在这个事实本身，决定了宇宙的某些性质为什么是这样的而不是那样的。也就是说，我们讨论所有问题的前提是：事实上已经存在了一些像我们这样的智能生物来讨论这些问题。我们回忆一下笛卡儿的“第一原理”：不管我怀疑什么也好，有一点我是不能怀疑的，那就是“我在怀疑”本身，也就是著名的“我思故我在”！类似的原则也适用于人择原理：不管这个宇宙有什么样的性质也好，它必须要使得智能生物可能存在于其中，不然就没有人来问“宇宙为什么是这样的？”这个问题了。随便什么问题也好，你首先得保证有一个“人”来问问题，不然就没有意义了。

宏观与微观之间的关键区别，就在于其牵涉到维度（自由度）的不同。但要提醒大家的是，我们这里所说的空间、维度，都是指构造量子态矢量所依存的希尔伯特空间，而非真实时空。事实上，所有的“世界”都存在在同一个物理时空中（而不在另一些超现实空间里），只不过它们量子态的映射因为互相正交而无法彼此感受到对方而已。我们在这里用的比喻可能过于简单而牵强，其实完全可以用严格的数学来把这一过程表达出来：当复杂系统与环境干涉之后，它的“密度矩阵”就迅速对角化而退化为经典概率。

重要的是，大自然又可以自己做主了，它不必在“观测者”的阴影下战战兢兢地苟延残喘，直到某个拥有“意识”的主人赏了一次“观测”才得以变成现实，不然就只好在概率波叠加中埋没一生。在MWI里，宇宙本身重新成为唯一的主宰，任何观测者都是它的一部分，随着它的演化被分裂、投影到各种世界中去，而这过程只取决于环境的引入和不可逆的放大过程，这样一幅客观的景象还是符合大部分科学家的传统口味的，至少不会像哥本哈根派那样让人抓狂，以致寝食难安。

你能够感慨的前提条件是你的存在本身！

这就是从量子自杀思想实验推出的怪论，美其名曰“量子永生”（quantumimmortality）。只要从主观视角来看，不但一个人永远无法完成自杀，事实上他一旦开始存在，就永远不会消失！总存在着一些量子效应，使得一个人不会衰老，而按照MWI，这些非常低的概率总是对应于某个实际的世界！如果多宇宙理论是正确的，那么我们得到的推论是：一旦一个“意识”开始存在，从它自身的角度来看，它就必定永生！（天哪，我们怎么又扯到了“意识”！）这是最强版本的人择原理，也称为“终极人择原理”。

引用资料

• 上帝掷骰子吗:量子物理史话 - 曹天元