物理學和數學能完整描述真實嗎?真實是否獨立存在 _真實

【物理學和數學能完整描述真實嗎?真實是否獨立存在】什么是真實？羅杰彭羅斯在他的《真實之路》一書的結論章中提出這樣的質疑：“我認為至今尚未找到一條真正的‘真實之路’ 。盡管2500年來，尤是最近的幾個世紀，人類取得了非凡的成就。然而某些根本性的新見解是必要的……一些人認為，這條路本身可能就是個海市蜃樓，具有真正客觀性質的、不依賴于人們怎樣去觀察它的‘物理真實’，這一概念本身就是一場白日夢。”2010年，美國科學家設計出一種肉眼可見的量子機械，讓一個極小的半導體“量子鼓”同時處在振動和不振動的疊加態，進一步縮小了量子力學和我們現實感之間的距離。該研究成果獲評《科學》雜志2010年十大科學突破之首。根據量子力學基本方程，像電子這樣的微觀粒子不會同時具有精確的動量和精確的位置，這一不確定性原理限制了人們對微觀事物認識的極限，因為存在觀測者對觀測目標的擾動，主體和客體世界必須被看成是一個不可分割的整體。沒有一個獨立存在于客觀世界的事物，任何事物都只有結合特定的觀測手段，才談得上具體意義。是否存在獨立于觀察者的真實事物？喬普拉：您認為是否存在獨立于觀察者的真實事物？奧爾福德：是的。那種執著地認為桌子上的水壺依賴于你或我的觀察的觀點，我并不認可。喬普拉：我認為水壺的形狀、顏色、質感依賴于神經系統，不同的神經系統對這些信息的感知會完全不同。蜜蜂不會體驗到（同樣的）水壺，蝙蝠會體驗到超聲波的回聲，而蜥蜴的眼球能以兩個不同的軸轉動，我很難想象對一只蜥蜴來說，水壺看起來是什么樣子。所以，水壺本身就是作為水壺而存在嗎？奧爾福德：是的。喬普拉：物質是假象，唯有意識是真實。這是今年1月29日在曼哈頓菲羅克忒忒斯多學科研究中心舉行的一場題為“真實的性質”辯論會的一個片段。彭羅斯的質疑給這場論辯提供了主題——物理學和數學能完整描述真實嗎？科學家、藝術家和學者們坐在一起探討主觀感知的世界，旨在為科學和人文兩個截然不同的世界架起溝通的橋梁。討論由喬普拉基金創始人、內分泌學家迪帕克喬普拉主持，參加者有華盛頓大學圣路易斯分校文理學院物理教授、夸克研究理論物理學家馬克奧爾福德，亞利桑那大學醫學院麻醉學與心理學教授、意識研究中心主任斯圖亞特哈梅羅夫，英國皇家學會物理學家羅杰彭羅斯等人。意識如何產生？哈梅羅夫支持的觀點是，知覺和意識產生于大腦中量子糾纏電子的玻色—愛因斯坦凝聚波函數的坍塌。比如這種坍塌每秒鐘40次，而有些受過特殊訓練的人達到了每秒80次，感知的速度更快，所感知的世界就會慢下來。奧爾福德2006年發表于《物理學基礎》上的一篇論文中稱，物理學“只是覆蓋了我們經驗世界的有限方面” 。但他質疑“量子意識”的觀點，認為量子糾纏“通常非常脆弱”并且“難以組織” 。物理學家認為，即使是對于少量粒子在任意長久期間的糾纏，這也是不大可能的，他說，對于量子微妙性而言，“這些非常脆弱的過程是人類大腦功能的關鍵特征”，但這“不適用于環境” 。他支持對物理學與形而上學之間的聯系給予嚴格的限制。他說：“意識更可能從其他地方升起，按照更傳統的科學說法，你不需要到達這里；而按最奇怪、最詭異的現代物理的說法，你不需要到達任何地方。”而喬普拉作為神秘主義者的一方，表示希望“熟悉科學的限制” 。正是奧爾福德強調了那些限制。喬普拉想把奧爾福德的實用主義界限推得更遠。他認為科學以謙虛的方式才能被理解，卻未必是打開“終極真實”之門的鑰匙。奧爾福德指出，量子力學早正在20世紀就產生了，也可能有一天被丟掉，正像19世紀末提出的以太概念那樣。“如果你太過于依賴當前的科學范式，再過100年，它可能被替代了。你可以用‘量子力學’來啟發思路，可以在多個途徑使用它。但我不認為你真的想把它當做基礎性的根本原理。”菲羅克忒忒斯之傷本次辯論在菲羅克忒忒斯多學科設想研究中心舉行，將科學家、藝術家和學者們集中到一起，以圓桌會議的形式進行科學探討，致力于在科學與人文兩個截然不同的世界之間架起溝通的橋梁，通過整體和跨學科的途徑來理解創新和想象過程。菲羅克忒忒斯是特洛伊戰爭中的角色，被一條蛇咬了腳，傷口感染發出難聞的氣味，同伴將他困在利姆諾斯島以避開臭味。幸運的是，他還有他大力神父親留下的弓箭。當時希臘人從預言中得知，如果沒有大力神的弓箭，他們不可能在特洛伊戰爭中取勝，所以他們被迫重返利姆諾斯島，請求菲羅克忒忒斯返回參戰。以“傷者和弓箭”的形象出現的菲羅克忒忒斯，在科學探索中所體現的并非最初神話的寓意。文學評論家愛德蒙威爾遜將傷口比喻為精神創傷，弓箭比喻為當他審視藝術如何從痛苦中升起的時候，由于洞察真相而獲得的恢復力量。真實是什么？在數學框架中，真實可能永遠得不到一個完整的最終描述，科學探索者正如受了傷的菲羅克忒忒斯。自然世界中，不依賴于主觀觀測的客觀真實是否存在？在當前的物理學和數學范式中探索心理過程與意識，能否完整地詮釋真實？迄今尚未發現的未來的物理或數學是否有這個能力？當人們把目光轉向認知的主體時，卻發現量子力學這一解釋客觀世界的理論與主觀意識運行如此貼近。量子意識理論認為，經典力學無法完整解釋意識，意識是一種量子力學現象，如量子糾纏和疊加作用。大腦中存在海量的處于量子糾纏態的電子，意識正是從這些電子的波函數的周期性坍塌中產生。這一假說在解釋大腦功能方面占有重要地位，形成了解釋意識現象的基礎。目前有幾種不同的量子意識理論。代表人物有大衛玻姆、古斯塔夫波洛伊德、大衛查爾默斯、羅杰彭羅斯與斯圖亞特哈梅羅夫等人。大衛玻姆（DavidBohm）上世紀50年代，大衛玻姆發表了他的第一本書《量子理論》，成為該領域的一部經典教科書，他成功構建了一個隱函數體系。粒子擁有確定的位置和動量，周圍彌漫著直到宇宙盡頭的“量子勢”，以維護愛因斯坦的“上帝不擲骰子”觀點。觀測儀器會和量子勢發生作用從而使粒子改變它的行為模式。玻姆認為，量子理論和相對論之間的矛盾，暗示了在自然宇宙中存在一種更基本的層面。無論是量子理論還是相對論，都指向這一更深層的理論。而這種更基本的層面，代表了一種不可分割的整體和一種隱含的秩序，在此之上才產生了我們對這個經驗宇宙的解釋秩序。玻姆的隱含秩序不僅適用于物質也適用于意識，它能解釋物質和意識二者之間的關系。隱含秩序代表更基本的真實，精神和物質被看作是這一更基本真實在我們的解釋秩序中的一種投射。玻姆用聽音樂的經驗來討論意識的性質。他認為，對運動和變化的感受構成了人們的音樂經驗。剛剛過去的和當下的感受在大腦中同時呈現，剛過去的成為對當下的解釋，這是一種轉化而不是記憶。玻姆認為，這正是意識從隱含秩序中的浮現。玻姆把對運動、變化、流動，以及相關類似的經驗，如聽音樂作為一種隱含秩序的體現。他稱支持這一觀點的證據來自簡皮亞蓋特對嬰兒的研究。這些研究顯示，兒童必須學習時間和空間，因為這是解釋秩序的部分，而他也有一個“硬件”來理解運動，這是隱含秩序的部分。他認為語法形成了大腦中的“硬件” 。但玻姆從未提出任何具體的大腦機制，將他的隱含秩序和意識聯系起來。