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第五章量子意识
(2017年10月15日)
§5.1 公开拥护朱清时教授的量子力学科学普及基本论点:量子意识
在现今的中国科学界能够出现象中国科学院院士朱清时教授和刘全慧教授这样的开明而具有影响力的达人【5-1】【5-2】,是中华民族的万幸。本人私下称他们为科学知音,公开场合这样称就显得有些不知天高地厚甚至还有高攀之嫌了。那么,就称自己是他们的真心拥护者或粉丝总可以吧。
本人在此负责任地公开表示:拥护朱清时教授的量子力学科学普及基本论点 - 量子意识:物质和意识不可分,意识是一种量子现象 - 量子意识,念头的本质是测量。量子力学的三大成就是:
薛定鄂猫
量子纠缠
量子意识
句号。
§5.2 浅探量子意识
笔者以为,中国科学院院士朱清时教授的观点【5-1】的实质是认为:物质和意识不仅不可相互分离,而且意识是所谓的“不以人的意识为转移的客观实在- 物质”的基础,是意识产生了“客观”,是意识(作为念头的观测)令波函数坍缩从而使得量子态从不确定的叠加态突变成为确定而片面的符合传统逻辑的二元对立或二分性的状态。意识不仅不能被强行排斥在量子力学之外而且已然成为量子力学的基础。
以上都是人类自然科学前沿的具有有限超前性的革命性的科学新观念。
笔者还以为,按具有有限超前性的科学游戏规则,不妨把量子意识分为自由量子意识和受约束量子意识。所谓自由量子意识又可称为大自然或大自在量子意识,它是在无任何非自然约束条件下的量子意识-形成物质的性相(性质和形貌)根源和基础。自由量子意识产生了具有完全平等的生与死的叠加态的薛定鄂猫,产生了具有完全平等的对立指向的叠加态的广义的薛定鄂猫或最大似然冯向军泛有序对(A,非A)= 0.5A + 0.5非A 【5-3】,还产生了量子纠缠的极致或广义纠缠【5-3】:生不异死,死不异生,生即是死,死即是生;A不异非A,非A不异A,A即是非A,非A即是A。自由量子意识态全部都具有可达最大发生概率P或0.25。所谓受约束量子意识就是在各种非自然约束条件下的量子意识。受制于具有零发生概率P的传统逻辑的二元对立或二分性,波函数坍缩的量子测量或观测这种量子意识就是十分典型的受约束量子意识。普通人类的意识和量子世界的导致波函数发生坍缩突变的受约束量子意识有着共同的基础,那就是都是基于传统逻辑的二元对立或二分性的。
自由量子意识是从受约束量子意识迈向真空妙有的桥梁,是符合有限超前性这一科学游戏规则的科学观念革命。
§5.3 真实不虚奇妙无比的量子意识
中国科学院院士朱清时教授说:“大量的实验证明:电子尽管是粒子,但是其运动像个波,而且每个电子必须同时出现在两个小孔,因为只有同时出现在两个小孔,它才能干涉。”
朱清时教授还说“如果我们观察它,比如在两个狭缝处设置探测器,电子会怎么样呢?电子一被观测,就只出现在一个狭缝上了,干涉条纹立刻消失。这个状态就叫做波函数的坍缩。就是你一观察,电子就在一个确定的地方出现了。”(量子意识?- 现代科学与佛学的汇合处,朱清时主讲)
朱清时教授的这两段话生动地揭示了量子意识的双重特性:
(一)真实不虚性;
(二)奇妙无比性。
量子意识体现在被测量或被观察时,量子展现服从二元对立或二分性的传统逻辑思维一样的“意识”行为,恰如量子真有意识一样:从具有复杂性或不确定性的叠加态,坍缩或突变成单一或确定的非此即彼的本征态。例如电子被观测时,就从具有复杂性或不确定性的同时出现在两个狭缝的叠加态,坍缩或突变成单一或确定的非此即彼的本征态:要么出现在狭缝A,要么出现在狭缝B,非此即彼。这种量子意识是量子的本质特性,与观测仪器或其测量精度无关。
量子意识的真识不虚性体现在不被测量时屏幕上真有干涉条纹出现,而被测量时干涉条纹真的就立即消失了。
量子意识的奇妙无比性则体现在不被测量时,量子意识使得量子处于自由量子意识态:
最大似然冯向军泛有序对(A,非A)= 0.5A + 0.5非A (1-1)
这其中,一般而言,A与非A是一对对立指向。例如,A=出现在狭缝A 而非A=出现在狭缝B。但是一旦被测量,量子意识就迫使量子立即坍缩或突变成本征态:
本征态要么=A,要么=非A。非此即彼。 (1-2)
我们把令量子处于自由量子意识态的量子意识定义为自由量子意识,而把令量子处于非此即彼的本征态的量子意识定义为受约束量子意识。
§5.4 用最大似然冯向军泛有序对:自由量子意识态统一推导多种量子现象
§5.4.1 一种基于柯尔莫哥洛夫概率公理和最大概率公理的量子力学理论
现代量子力学的理论基础是基于实验或经验的假设。关于决定性事件的概率论则有希望成为能够统一解释多种量子现象(如量子意识、薛定鄂猫、量子纠缠、费米分布和玻色分布等等)的简明公理化理论体系。凡是受过大学数理教育的人,静下心来,都不难读懂基于柯尔莫哥洛夫概率的量子理论:关于决定性事件的概率论。在关于决定性事件的概率论中,我们提出了最大概率公理:凡所能发生的,都是发生概率最大的。发生概率不是最大的都不可能发生。在本书第二章中,直接从最大概率公理出发,于现代统计力学和热力学中,我们得到了在所有基于拉格朗日乘数法而能决定概率分布的极值原理里面,一般而言,唯一满足代表根本因果律的自洽约束条件的最大发生概率原理:在任何约束条件下,广义系统的概率分布p1,p2,...,pn要得以发生,就必须令发生概率P最大。发生概率P满足:P = p1 * p2 *...* pn 。最大发生概率原理只针对广义系统。对于广义系统, p1 + p2 + p3 + ...+ pn = 1。对于由任意一对矛盾或对立指向所组成的整体而言,如果除了概率符合柯尔莫哥洛夫概率公理之外不再受任何其他非自然约束条件的约束,那么整体在组成整体的各对立指向上的概率分布将会如何呢?按最大发生概率原理,我们必然性地得到:概率分布必将呈均匀分布而整体必定成为自由量子意识态【5-3】:
最大似然冯向军泛有序对(A,非A)= 0.5A + 0.5非A (5-1)
这其中A和非A是任意两个相互对立的指向。平等遍历两对立指向A和非A的最大似然冯向军泛有序对:自由量子意识态,不是假设,而是具有公理化体系的关于决定性事件的概率论的必然推论。
我们可以用最大似然冯向军泛有序对:自由量子意识态统一推导出多种量子现象。
§5.4.2 统一推导或解释多种量子现象
§5.4.2.1 薛定鄂猫
当指向A=生,而其对立指向非A=死,最大似然冯向军泛有序对:自由量子意识态就成为同时空具有完全平等的生与死的叠加态的薛定鄂猫。
【备考】:在同时空条件下,只有两相互对立的性相,如生与死,才构成两对立指向。最大概率公理和最大发生概率要求同时空的整体,在无任何非自然约束条件下,必须平等遍历两对立指向才能因具有最大发生概率而得以发生。
§5.4.2.2 分身电子
当指向A=从缝1穿过的电子,而其对立指向非A=从缝2穿过的电子,最大似然冯向军泛有序对:自由量子意识态就成为完全平等地同时穿越缝1和缝2的量子叠加态。
【备考】:同时间而不同空间的两相同性相,如穿越缝1和缝2的全同电子,也构成两对立指向。最大概率公理和最大发生概率要求同时空的整体,在无任何非自然约束条件下,必须平等遍历两对立指向才能因具有最大发生概率而得以发生。
§5.4.2.3 同性相超距量子纠缠
当指向A=在空间位置A上的某种性相p,而其对立指向非A=在相距遥远的空间位置B上总是保持与在空间位置A的性相p完全相同的性相。最大似然冯向军泛有序对:自由量子意识态就成为完全平等的同时位于相距遥远的空间位置A和B上而又保持完全相同的两性相的纠缠叠加态。
§5.4.2.4 不变关联超距量子纠缠
当指向A=在空间位置A的某种性相p1,而其对立指向非A=在相距遥远的空间位置B上总是保持与在空间位置A的性相p不变的关联关系的性相p2,最大似然冯向军泛有序对:自由量子意识态就成为完全平等的同时位于相距遥远的空间位置A和B上而又保持不变的关联关系的两性相p1和p2的纠缠叠加态。
【备考】:同时间而不同空间的保持不变关联性的两性相也构成两对立指向。最大概率公理和最大发生概率要求同时空的整体,在无任何非自然约束条件下,必须平等遍历两对立指向才能因具有最大发生概率而得以发生。
§5.4.2.5 量子隐形超距通讯原理(理想量子隐形传态原理)
由于在最大似然冯向军泛有序对:自由量子意识态中,完全平等的同时位于相距遥远的空间位置A和B上的某两种性相p1和p2保持完全相同或不变关联(不变关联包括而不限于正反关系,隐现关系...等等),因此其中任何一种性相的变化都将在零时间内引发另一种相距遥远的性相的相应变化,比如一方隐没必然导致另一方同时出现等等。这就是量子隐形超距通讯原理(理想量子隐形传态原理)。
关于决定性事件的概率论认为:各种量子现象的基础是:两对立指向同体或位于同一整体中,彼此相互联系相互作用而不可分割,保持着某种不变的关联关系或全同性相,而这个整体在不同指向上的概率分布则满足最大概率公理和最大发生概率原理。
§5.5 一种至简至明的超越时空的量子纠缠理论:最大发生概率论
§5.5.1公开笔者的世界观取向
有一种宇宙观的要点权且可一分为三而又三位一体:
1. 不生不灭,无去无来。
2. 无量的空间,无量的时间。
3. 以无量或无穷大的眼光来看,一切有限的空间有限的时间全部等于零或根本不存在。
笔者公开声明信奉上述世界观。
§5.5.2量子纠缠概念
中国科学院院士朱清时教授在述说量子纠缠概念时说:“量子力学大量实验证明,如果把同一个量子体系分开成几个部分,在未检测之前,你永远不知道这些部分的准确状态;如果你检测出其中之一的状态,在这瞬间其他部分立即调整自己的状态与之相应。这样的量子体系的状态叫做“纠缠态”。“纠缠的一个重要特点:纠缠一方得到的任何信息,另一方也会马上感到,不需要信息传递。”(中国科学院院士朱清时,量子意识?- 现代科学与佛学的汇合处)
§5.5.3爱因斯坦和玻尔的世纪之争的焦点【5-4】
爱因斯坦和玻尔都承认存在量子纠缠,爱因斯坦认为电子纠缠是存在的。但是纠缠发生的机制是这样的:一对纠缠态的粒子更像是一双手套。想象把一双手套分开放置于两只箱子中,然后一只箱子交给你保管,另一只箱子则放置于南极洲,在你开箱以前就知道箱子里要么放着左手套要么放着右手套,两个箱子的手套是配对的。然后你打开箱子,如果看见左手的手套,在这瞬间,就算没人看过南极洲的箱子,你也能够知道那里装的是右手的手套。这一点也不神秘,你打开箱子,显然不会影响到另一只箱子里的手套。你身边的这只箱子装着左手的手套,而南极洲的那只箱子则装着右手的手套,这是在当初分装时就已决定了的。爱因斯坦认为所谓的纠缠态实际上是经典纠缠:电子的一切状态在它们彼此分离的时候就已经决定了。这就是所谓的决定论。波尔代表的哥本哈根学派则认为在观测以前两个电子是一个关联的整体,在观测之前根本无法区分两个电子。所谓的一个电子在北京,另外一个电子在海南本身就有问题,只有观测后我们才能那样说。由于整体系统是互相关联的,所以纠缠中不存在信号传递问题,不需要事先决定。
§5.5.4笔者公开拥护玻尔的量子纠缠观
笔者从其世界观取向出发,在此地公开表示拥护玻尔的量子纠缠观。
§5.5.5一种至简至明的超越时空的量子纠缠理论:最大发生概率论
由任意一对合乎传统逻辑的矛盾或对立指向A或非A所组成的同体或同一整体,如果除了其组成的概率分布服从柯尔莫哥洛夫概率公理之外,不再受任何其他的非自然约束条件的约束,那么按照最大发生概率原理,这个同体或同一整体必定成为自由量子意识态:
最大似然冯向军泛有序对(A,非A)= 0.5A + 0.5非A
这种自由量子意识态超越时空,也与信息传递无关。
【举例】
假设有两个电子组成的封闭体系,每个电子都是旋转的(可以上旋,也可以下旋),而系统的总的旋转角动量是0。则有满足条件合乎逻辑的指向A=|电子1上旋> |电子2 下旋>,而指向非A=|电子2上旋> |电子1 下旋>,这是因为相对于指向A,指向非A电子不同旋向相反位序颠倒的缘故。在未被观测前,这个同体或同一整体处于自由量子意识态:
最大似然冯向军泛有序对 = 0.5|电子1上旋> |电子2 下旋> + 0.5|电子2上旋> |电子1 下旋>
在这个同体或同一整体中,电子1 既可能上旋,也可能下旋(相当于双缝实验中电子既可以通过上缝,也可以通过下缝)。同样电子2 即可能上旋,也可能下旋. 两个电子是不可区分的。这个同体或同一整体总的旋转角动量是0。如果没有外界干扰,这个同体或同一整体总的旋转角动量是守恒的。无论系统怎样演化,这个同体或同一整体总的旋转角动量应该总是0。现在把这个同体或同一整体的两个电子分开,比如把一个留在北京,把另外一个送到海南岛,同时保证外界对这个同体或同一整体没有干扰。这时你测量一个电子的旋转状态,假如我们把留在北京的电子看成是电子1。我们知道测量会造成波函数坍塌,假设测得的电子1是上旋,指向A就变成了确定性的A=|电子1上旋>。现在要问在留在北京的电子1被测量后,送到海南岛的电子2的自旋处于什么状态?因为这个同体或同一整体的指向A已变成确定性的A=|电子1上旋>,那么非A必定也变成确定性的与A的电子不同而旋向相反的非A=|电子2下旋>。假如同体或同一整体除了其组成的概率分布服从柯尔莫哥洛夫概率公理之外,不再受任何其他的非自然约束条件的约束,那么,根据最大发生概率原理,这个同体或同一整体必定成为自由量子意识态:
最大似然冯向军泛有序对 = 0.5|电子1上旋> + 0.5|电子2下旋>
这种自由量子意识态超越时空,也与信息传递无关。这也就是说在这个同体或同一整体中,指向|电子1上旋>必须与指向|电子2下旋>完全平等地同时存在,或者说电子1上旋必然同时导致电子2下旋,别无其他选择,无论电子1和电子2相距多远。这个结论也与信息传递无关。
§5.6 量子意识知觉及其统一模型
§5.6.1 量子意识知觉
决定事物性相的量子意识包括而不限于认知和知觉或感知。人类和大自然均存在量子意识的知觉或感知,我们就称这种量子意识的知觉或感知为量子意识知觉。人类和大自然的量子意识知觉具有一个简明而统一的模型,这个统一模型就是本书第四章所论述的冯向军一般化知觉模型。