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生命的量子力学观

已有 1560 次阅读 2024-6-13 13:32 |个人分类:科普创作|系统分类:人文社科

生命的量子力学观

突然想到一个问题。如果用量子力学的思维去思考生命,很可能会有不一样的解析。

从文艺复兴运动到第一次工业革命的时候,以笛卡尔为代表哲学家、科学家,以机械论的观点看待世界,以为这样可以解释世界,洞悉因果。尤其是对人体大体解剖结果,让人们认识到了人体主要机能的工作原理,这样就是全部的答案吗?傅里叶、拉普拉斯、拉格朗日、居维叶,以众多的法国学者为代表的先贤们已经走的足够远了。机器的原理既是万物的法则,上帝是一个另类的钟表匠而已。拉普拉斯的小妖们早已洞悉世间万事万物的因果。人类社会真的,我们生存的地球我们的伊甸园,真的是被精心设计过的吗?孔德、圣西门他们心心念的乌托邦到底能不能被精准创造?

从爱因斯坦打破传统的时空观开始,真实的世界远不是这样。参加过索尔维会议的先贤们,开创了量子力学的新时代,宏观的直觉与微观世界的真实一直磕磕绊绊的纠缠着。如果再以量子力学的视角看待生命,可能是不一样的。手头的几本书还没翻,在翻看之前自己做一点展望。

1.量子力学的微观尺度效应。薛定谔的波动方程显示了微观尺度粒子的概率分布,量子隧穿效应更加支持了这种看法。现代电子工业,第三次第四次科学革命的基础也正是量子力学的理论。从碳基生命到硅基生命,都离不开量子力学的原理。事实上,生命体细胞膜上的离子通道正是利用了量子隧穿效应,产生有规律的生物电流。这一点在人类的意识产生,以及神经活动中更是谜一样的存在,所以突然想到,药物的安慰剂效应,以及人为何会生病?会不会有一种叫量子稳态的概念维系着人类的健康,而安慰剂效应会不会就跟观察到的电子衍射条纹的观察者效应一样。来自于一种量子意识或者量子信念??

2.统计效应。我们今时今日的药物,之所以判别有效或者无效,大概率还是基于统计学效应,或者说一段时间内的统计学状态,是否有无变化?是一种宏观的效应或者结果。这个跟热力学领域的粒子热力学分布没有什么区别。但是问题在于,我们如何知道药物的量子力学效应?再就是复方的问题,光有双缝干涉效应,电子也是。那么在微观尺度上,药物分子的互作,会不会有重新组合的概率波。谁知道呢?

3.不确定性。即我们所认知的因果论是基于我们熟悉的四维世界。比如生病了是一种结果,会转化为原因吗?在微观尺度,海森堡的不确定性原理,或者叫测不准原理的效应会加大。那么我们基于统计学原理去寻找更好的抗癌药、降糖药,会越来越难,或者说越来越走进了死胡同。我们不是要降低失败率,而是从成功者身上寻找量子效应的概率方程,当然这种方程的解很可能没有什么参考价值。在藏药的传统治疗中,服药还跟时辰有关,当然跟个体的信念也有观。如果你信,那么药效会增加。那么这个看似神话或者玩笑的观点,如果从量子不确定性的角度分析,或者是有道理的。

不确定性还体现在人类社会,前提是我们的教育不做额外筛选,或者强力的达尔文选择。否则我们不可能出现马斯克、比尔盖茨、黄仁勋、山中伸弥等等。这些足以改变未来的精英们,我们无法预测“Who will be next?”,但改变一下概率方程还是有可能的,提高其出现的可能性更重要。毕竟即使是接近于零的概率总比没有好。

我们常说或者常被教育历史是人民创造的,可是人民是什么,是茨威格的《人类群星闪耀时》里,寥寥可数的流星。在量子概率来看,只是偶然由隧穿效应逃离的电子流

如果,没有马斯克,很可能人类登陆火星仍然是科幻片或者科幻小说的素材,至少估计2百年内都是如此,但是现在我越发相信,有生之年,我是有可能在火星的玻璃仓中,翻看一本地球带过来的《太阳系简史》,看着外面的火星红色沙尘起起落落。

今天的人类已经从一万年前的数千人,到现在的80亿人,我们的未来概率波,理论上有足够的基础。但随之而来的不确定性也大大增加。我们很可能奔向星辰大海,但我们也可能奔向火焰地狱,一个犹如电影《疯狂的MAX》那样的场景。无论如何,我依然相信犹如《星际穿越》中的那句话,唯有可以穿越时空的维度。

对于个体来说。我相信人生是一场布朗运动!虽然,我不知道我终究走向何方,但我相信能量越大,被不确定的水分子撞击的可能性就越大,在任意一个时间剖面,我离我起始位置的距离更远的可能性就更大。

想起在犹他州自然历史博物馆看到一句话。

“The Eyes of the Future are looking back at us and they are praying for us to see beyond our own time.” TERRY TEMPEST WILLIAMS (Writer and Naturalist)

生命之于宇宙的尺度与时空,个体生命不过是一个量子点。

因此,Enjoy the Journey.

“Life is not measured by the number of breaths you take, but by the number of moments that take your breath away.”



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1 汪运山

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