欢迎登陆世界华人网,今天是:2017年10月19日 00:20:26

收藏文章    设为首页

您当前所在的位置:首页  >  科技  >  正文

量子根 不了解量子哲学,我的知识结构还在大清朝

2017年09月14日 00:02:00 浏览:42622次 来源:量子根 供稿

    唯物论、 经典物理学的危机              

 

        量子理论至今100年,但我们从小学到博士,讲的还是19世纪以前的牛顿物理,和严复的哲学史观。小米原发升级到了小米5,苹果更新到苹果7,我们有的教科书还在停留在诺基亚的原发版本!手机、电脑、战斗机、火车、导弹在不断升级,超越旧时代,作为科学中的科学哲学,更是到了更新版本的时候! 本文以当今最前沿科学量子理论的视野,阐述量子哲学对自然、社会科学产生的巨大冲击,革命性改变,将彻底改变现有知识结构。不懂量子哲学,一切知识都是浮云!

 

        波尔说,谁要是第一次听到量子理论而不感到困惑,那他一定没听懂。像爱因斯坦这样聪明的脑袋,当年对此也是一头雾水,不知所云。  

 

  工业文明以来,唯物论一直是人文科学的武林至尊:世界是物质的,物质的运行是有规律的,意识是物质的反映,只有把握了物质的内在规律,便可以用数学图标描述它的未来和发展结果。 

 

        应当肯定,唯物论在工业化进程中起着重要推动作用。但随着相对论和量子力学的产生,唯物论也需要更新升级,并适应突飞猛进的物理学发展:时间随着物体速度的加快会变慢,并不是恒定不变的,时空是可以弯曲的,微观粒子测不准原理等等,都使唯物论哲学的因果律面临升级完善的要求。 

 

  二十世纪物理学的超速发展和哲学伦理的滞后,不仅使世界顶尖哲学家手忙脚乱,而且让大批物理学家陷入了困惑:宇宙万物究竟是受客观规律掌控的,还是由偶发因素而随机产生的?最经典的例子莫过于量子力学创始人之一的薛定谔,他针对微观量子测不准定理提出了“悖猫论”,但他始终无法在现有哲学中找到解释“活猫即死猫”理论根据,于是他穷尽了大半辈子的精力,力图找到量子力学在哲学理论上的同一,结果他失败了,因为他找遍了有史以来几乎所有的西方哲学,都无法解释“活猫即死猫”的量子悖论。晚年,他不得不沉溺在古印度的吠檀多哲学海洋中,用以追求自然与精神的自我统一。  

 

     二十世纪虽然也产生过貌似很厉害的尼采和萨特等牛人,但不可否认的是,现代人类,至今还没有一个人能追上物理学的突飞猛进,创造出一套与之相匹敌的哲学解释体系。

 

        问题究竟出在哪里?是人类的哲学直观出现了退化?还是其他什么原因? 

 

     个人以为传统哲学版本不能及时更新,是关键原因。  

 

        世界物质是世界的唯一存在么?意识真的只是受物质驱动的婢女吗?微观量子的测不准完全排除精神意念元素,是否反映了微观真相?
        
        一口气讲了这么多概念,我逐个解释下。

 

        爱因斯坦时间的相对性,即钟曼效应:钟表的时间在三维空间(线条、纸张平面、立体桌子)相对不变,而在超越三维空间的速度下运行,速度越快钟表会走得越慢。当速度越接近光速,钟表的时间趋于停止。揭示宇宙中时间的相对性。打个比方,一个短跑冠军和裁判的时间概念是不一样的。短跑运动员跑步1分钟他的时间可能是59秒,但裁判员的时间则还是1分钟,当运动员加速到光速时,他的时间趋于停止,可能是0秒,但裁判手中的计时表仍然还是1分钟。

 

       不可思议吧!那是因为你的的思维模式没有超越三维空间的世界观,但是,爱因斯坦做到了!


        另外,一个人的手放在火上烤十分钟和放进温水里泡十分钟的时间也是完全不同的。前者对我们那种煎熬的痛苦,就好像过了一千年。后者十分短暂,不过几分钟而已。这就是典型的爱因斯坦相对论。 


        那么究竟什么是时空弯曲?这就是质量很大的物体使周围空间、时间弯曲,例如一颗恒星有很大的相对质量,这种弯曲可使从它旁边经过的任何其它事物,即使是光线,也改变路径。广义相对论认为,时空曲率将产生引力。当光线经过一些大质量的天体时,它的路线是弯曲的,这源于它沿着大质量物体所形成的时空曲率。这便是时空弯曲。  

 

        最难理解的是量子论,它是个非常专业,而且格外神奇的理论。 

 

        量子理论,颠覆的不仅仅是牛顿、甚至是相对论的某些方面,而且将激活处于停滞状态的20世纪的人文哲学。

 

        量子理论三原理的哲学含意

 

        量子论有三个发现,即波粒二象,量子纠缠和测不准。这三项原理中的任何一个突破,都足以震撼和改写文明史。


         先说下波粒二象。科学家在测量量子运动的位置和运动能量时,发现量子的运动的轨迹既是波浪也是颗粒形状的,就像海浪拍打礁石,既是波浪在运动也有无数水滴在运动,海浪由水滴组成,水滴也是海浪的一部分一份子。它们是不可分割的一个整体,而且测量的结果只能给出一个概率,这就完全打破了传统物理学的逻辑推理,由分子到原子,再由原子到电子,最后直到粒子的层层解剖,切割成片,还原推进的逻辑个件分析,即:打破了工业时代的研究方法~还原论。

 

        波粒二象理论确立了微观世界不可分割的整体系统性,由此,西方数千年的逻辑“还原论”,开始跨进了东方思维的整体系统论!开启了21世纪量子哲学的万千世界!   


        量子纠缠,是量子理论的第二个原理,也是量子力学最为激动人心的发现。


        什么是量子纠缠?就是在同源,也就是一个系统中的两个以上粒子,分发其中一个到火星,那在地球的这颗和火星上的,就像一对双胞胎,如果弟弟在北京笑,哥也会在火星上跟着笑,弟在北京哭,哥也会跟着哭,弟弟在北京举手敬礼,哥也会立马敬礼。这种被爱因斯坦称作幽灵般的感应,就叫量子纠缠。而且其传播的速度是光速的4000倍以上,接近无限大!


         如果这种理论运用到实际,会从根本上改变我们这个世界。你想去巴黎吗?手机扫一扫你全身的量子信息,然后传送到巴黎的手机接收,立刻,你就会出现在巴黎!而且不仅仅是人类,任何物体都可以实现远距离传输!不难想像,到时那些火车,飞机,汽车,海轮等等交通工具.将会被直接淘汰掉了! 


        世界是物质的, 意识是物质的反映,物质起主导作用。但量子纠缠却进一步充实和发展了这一认识。同源的量子无处不有联系,这种联系并不是无线电波或光子传递,而是一种不受空间阻碍的“量子共振”。从哲学上看,这种“纠缠”不受物质实体空间和时间约束的,看不见,摸不着的非物质存在。即“非生命体意识”,不仅在人类和动植物界,而且在山川河流日月星辰中也是存在的。 因此,量子纠缠就是微观粒子意识的反映,这不但能给量子纠缠一个合理的解释,并且给“意识是宇宙的一个基本特性”提供了很好的证据,意义重大。

   

       量子理论的 第三个突破是测不准,即不确定性。海森堡说:“在位置被测定的一瞬,电子的位置测定得越准确,动量的测定就越不准确,反之亦然。”为了通俗的说明这个原理,薛定谔假设在这个关闭的系统外放上一只猫,再用盒子盖住这只猫,并用一根饮料管插在猫嘴里,饮料管的另一头装上一个施放毒气的阀门,当电子经过阀门时便自动施放毒气,猫就被毒死了!但电子也有可能不经过这道阀门,因此这只猫就是活的!所以,在盒子打开之前,我们不知道这只猫是死的还是活的。只有当盒子打开,我们才能确定它究竟是死的还是活的。这一刻,是我们的观测起了决定作用,而不是存在决定猫的死活!所以,在盒子打开之前,这只猫可能是死的,也可能是活的。是活猫和死猫的叠加,既是活猫也是死猫!这就是风靡世界80年的”猫悖论“。

 

        总之,薛定谔的猫,不观测之前,我们不能确定这只猫究竟是什么状态,因为量子效应是真正的随机,是真正不可预测的。

 

       是观测决定一切,而不是自然存在决定一切。就是你观察或思考到了才能确定物质的状态

 

        量子理论确实打破了以往人类的想象和认知。哲学上也不好解释;意识或者说灵魂到底是什么。有可能在量子理论中找到答案。只是这之间到底是个什么关系,目前还无法去实证。

 

       量子微观和宏观之间的界限现在是不清楚的,还属于未知。现在量子理论和经典理论的无法融合就在于微观和宏观的不一致。微观的不确定也就决定了宏观的不确定。可与我们事实上的直观感受不一致。所以薛定谔这个实验是由微观的条件引出了宏观的结果。

 

        其实宏观何不如此?宏观也有太多的不确定性。具有随机和偶然,或者说是,偶然随机,运气等等决定事物发展的结果,这在大千世界是很普遍的事情。

 

        比如我有位战友,他说他认同量子纠缠。他认为凡冥冥之中安排的避也避不开的就是纠缠。

 

        有一次战友聚会,他们知道他是个摄影控,要他拍照张合影,当时有数码机的人很少,他就用才买的崭新数码机拍。试拍了两张,人都没聚齐,就没电了。

 

        吃完午饭,他又用自动对焦的光学机拍了几张,信心满满,可是冲印出来,结果照片中间一团发浑。后来检查,是孙子耍相机把镜头中央按了一个指头汗迹,影响了效果。当时他觉得非常失面子。两个相机都出问题,就是纠缠。

 

        我告诉他,你这经历挺有意思的,挺好玩。这虽然和量子纠缠关系不大, 但和量子的测不准,不确定原理是有关系的。就是很多事情有运气的成分在里面,或者是偶然的事情影响了你要达成的效果。一次是这个电早不断晚不断,碰巧就在这个时候断。这是小机率的事。还有你孙子在你拍照以前碰巧又弄了一下相机,这也是小概率的事件,这两次很小概率事件,被你都碰上了。这就是你运气不好,所以量子哲学一个很重要的原理就是偶然和随机事件决定必然。这就完善、发展了唯物论的偶然寓于必然之中,必然决定偶然的观点。

 

       意识是物质存在的基础

 

        爱因斯坦对量子纠缠曾经有过强烈质疑,但他的质能方程。E=MC2,在爱因斯坦眼中,质量就等同于能量,一公斤的煤和等质量的土块具有相等的能量。物质的质量和能量可以互相转化,即质量可以转化成能量,能量可以转化成质量。任何具有质量的物体,都贮存着看不见的内能,而且这个由质量贮存起来的能量大到令人难以想象的程度。如果用数学形式表达质量与能量的关系的话,某个物体贮存的能量等于该物体的质量乘以光速的平方。写成公式就是:E=mc2。打个比方说,常规状态下燃烧一吨煤所释放的全部热能,只相当于全部由质量转化而来的0.028毫克物质释放的能量。

 

        假设有办法把一个质量仅为1克的小砝码全部转化成能量的话,则它的总能量就会相当于2500万度的电能。爱因斯坦曾作过形象生动的比喻:“只要没有向外放出的能量,能量就观察不到。这好比一个非常有钱的人,如果他从来不花费也不供给别人一分钱,那么就没有谁能说出他有多少财产。”质能方程完美解释了裂变亏损现象并导致了核原子弹的爆炸。然而那些我们平常看不见,摸不着的意识是否也具有惊人的能量?是什么造就了质能方程呢?答案唯有意识。正是爱因斯坦大脑中意识的剧烈运动,孵育了质能方程。

 

       量子理论概述《上帝扔骰子吗》第九章说:“自然科学,这最骄傲的贵族,宇宙万物的立法者,对自然终极奥秘孜孜不倦的探险家,这个总是自诩为最客观,最严苛、最一丝不苟、最不能容忍主观意识的法官,现在居然要把人类的意识,或者换个词说,灵魂,放到宇宙的中心!哥白尼当年将人从宇宙中心驱逐了出去,而现在他们又改头换面地回来了?这足以让每一个科学家毛骨悚然。”

 

         电脑没有人的操作,就不会生成五彩斑斓的画面;元宵夜,没有人引燃导火索,天空就不会出现美丽的烟花。同样,窃以为宇宙爆炸最初的奇点绝对不止一个,而是多个奇点相互碰撞产生爆炸,才形成了现今的宇宙奇观!宇宙最初诞生的奇点,不仅包括了80多种宇宙元素,意识也自然包含其中。但这种宇宙意识是原始的,无理性,无逻辑,不具有高级思维的,就像婴儿在母亲胎盘中的那种原始状态,左蹬一腿,右伸一拳,不小心导致了多个奇点的碰撞爆炸。

 

         因此,把宇宙意识作为世界万物的一部分,是对唯物论的一次重大升级。它并不否定唯物论的伟大建树,而是进一步激活唯物论,创新出一种更为激动人心的智业文明版本的量子哲学智能论!

 

        唯物论在解释可见的初级事物的规律时,是有效的。比如日出日落,花开花谢等等。在解释微观和宏观事物等等,量子智能哲学将成为新的思想利器!

 

        人的直觉经验,物质是一种有形的固化物体,但科学家告诉我们,物质的基本形态是“空”和“无”。就像小提琴琴弦上的音乐,是琴弦震动产生的共鸣效果,而非小提琴本身发出的声音,这便是科学家们最新开发的宇宙统一理论,弦论。

 

        大家知道,物质是由分子、原子、质子、中子、电子和夸克组成。但作为最基层的粒子夸克,寿命极短,转瞬即逝,你很难看到它的踪影。这就产生一个问题,那有形的物质究竟上哪儿去了,我明明大活人一个,有手有脚,怎么就变成了无形的“空”、“无”的我呢?霍金解释说,物质的基本粒子始终处于震动的状态,我们难以观察到它的实体形状,这好比我们手持琴弓,在琴弦上运动,产生摩擦和震动,那手指不停按动的每个音符,发出的音响,就是我们眼前所有物质的真实面貌,它的有形实体既不是琴弦、琴弓和琴箱,而是他们震动产生的共鸣音乐。说到底,我们眼前的宇宙就是由不同音符组成的美丽交响曲。

 

        但科学家们还有一道坎过不去,演奏这首美丽交响曲的演奏者是谁?是“上帝”还是“存在”?窃以为,应该是指示它如何演奏的宇宙意识!
 

        宇宙意识,在黑格尔叫绝对精神,斯若宾沙叫泛神论,笛卡尔叫我思故我在,牛顿叫上帝,爱因斯坦叫自然与精神的统一,尼采叫权力意志,萨特叫实现自我价值,老子叫道,释迦牟尼叫永恒的精神世界。不管他们是有神论者还是无神论,都在有意无意强调一个事实,世间万物背后一定隐藏着一股神秘的力量在左右着物质世界。这个千古之谜,我暂且把它称做宇宙意识。为了解开物质世界的终极密码,人们发现了分子、原子、质子、中子、电子、夸克。才明白物质并非有形的实体,而是琴弦震动发出的音乐,而弦论开发商霍金并没有解释这个演奏弦乐的力量到底是谁!

 

        不动脑筋的人会说,那还不容易,只有上帝才有这样的能力,不是上帝,人怎么会有手有脚,有眼有鼻,有脑有心,太阳照样升起的种种完美?在西方甚至开始热炒,之所以世界这么完美,是莫扎特随手撒了一串音符,组成了世界美丽的乐章,这叫“智慧设计”。

        智慧设计的说法不值一晒。进化论揭示的从单细胞、鱼、爬行动物再到人类的出现,说明根本就没有什么完美设计,上帝造人。人身上现今这些完美协调的各种功能,是环境考验后,经过意识的能动选择和NNN万次试验后才获得的。

 

        比如,在人眼的视网膜中有一种叫做视红素的紫色色素体,它的功能是将光的刺激传递给大脑而使人感到看到了东西。人眼在工作时,视红素被光一点点地分解,随着年龄的增长而分解加快。最早的生命是海藻进化成鱼类,海水微弱的光线刺激视紫红质,低级生物由此产生了视觉。在向往光明意识的驱动下,他们中富于进取的群体开始向陆地生活,在光线充足下的视紫红质得到了更快的进化。科学家们报告称有一种蛋白质可使光控神经细胞变得更为容易。这就是人类眼睛的来由,是最简单生命中的意识主动筛选体内蛋白质,经过NNN万次的科学试验后才成功发明了我们的眼睛,就像爱迪生发明电灯泡那么的辛苦!

   
        我们体内隐藏三百个基本粒子,其中两百多个是很难看到踪影的,只有原子质子电子等少数粒子比较稳定。这些稳定的粒子被称作弦,只有手持琴弓的意识开拉,才能激活300颗粒子的震动,产生美妙的音乐。当精神意识薄弱,处于被动的做一天和尚撞一天钟的状态,琴弦会发出唦哑的杀鸡叫声,琴弓会渐渐停止,生命嘎然而止!当你的精神处于积极状态,琴弓便行云流水,游龙戏珠,三百个粒子全被激活,奏响的一定是生命中最美妙的音乐。

 

        哲学是科学中的科学,数、理、化等等学科是哲学的基石,一旦在自然科学领域出现了重大突破,哲学的世界观就必须做相应的改变。进化论改写了中世纪经院哲学的神权论,牛顿的经典物理学催生了辩证唯物论,量子理论必然引发唯物论完善和发展。原有的物质同意识的关系就应该被重新定位。意识之前处于从属地位,现在应该和物质平起平坐,即意识和物质具有同一性,但两者有不同特点:物质容易被感觉捕捉,但意识往往难以体验,却的确存在;物质的运动速度极限是光速,而意识的传递瞬间完成,远远超过光速,达4000倍以上,接近无限大;物质的存在形式千变万化,然而固有意识一旦形成,总有保持相对的稳定。

 

       然而,以笛卡尔为代表的西方实证主义方法论,一直否定意识同物质的平等地位,虽然取得了许多举世瞩目的科学成就,但对于人脑思维研究中的“意识难题”和量子力学中的“猫悖论”却始终束手无策。这在现代科学难以克服的问题,在哲学界、神经科学、心理学、物理学等多学科领域里越来越多的人认为,就象时间、空间、质量、能量一样,意识是宇宙不可分割的一部份。霍金在《时间简史》中也表达了时间即意识的载体这一根本观点,从科学上开启了对意识回归的大门。

 

        量子科技改变人类


        如果说蒸汽机、电力和计算机等三大技术革命催生了工业文明,那量子科技、智能机器,互联网加和月球基地等三大科技将催生人类的下一个文明:智(慧)业文明。这是鄙人新书《智业文明颠覆工业文明破船》的核心观点。

 

        中国首颗量子卫星发射成功,是量子科技进入实用阶段的起点,它的传输速度是光速的4000倍以上,以及不可能破解的保密性,已经把现今传统电子通讯技术打入了垃圾系列,随着量子通讯技术的不断开发,在未来几十年必然会实现实物隐形传输。你想去巴黎吗?只要用手机扫描你全身的量子信息,再由巴黎的接收器接收,瞬间,你就会出现在巴黎,到那时飞机、海轮、动车、汽车、宇宙飞船等等交通工具都会消失在量子通讯的强大威力下,放进中国革命历史博物馆,成了供人们瞻仰欣赏的老古董了。

 

        量子计算机现已通过大量科学实验证明了其理论的无懈可击,中国科学技术大学潘建伟院士领衔的量子光学和量子信息团队首次成功实现了用量子计算机求解线性方程组的实验。假使求解一个亿亿亿级变量的方程组,即便是用现在世界上最快的超级计算机也至少需要几百年。而量子计算机将只需要10秒钟。现今中国量子计算机实现了45个光量子的纠缠,制造出全球首台量子计算机原发模型,这是量子计算机进入实用阶段的一次重大突破,使原来预计需要几十年时间实用化的进程大大提前。

        智能产业是率先摆脱工业制造,进入智能时代的首波技术革命。五十年前人们发现了摩尔定律,这个定律非常神奇,集成电路芯片上所集成的电路的数目,每隔18个月就翻一倍。但其空间最终会接近极限,量子点电视为智能芯片打开了另一个广阔的储存空间。

文/量子根网红紫砚斋

        量子力学在现代生活中的应用越来越重要,如量子信息学、量子密码术、量子计算机、量子温度计等。量子信息学是量子力学与信息科学相结合的产物,以量子力学的态叠加原理为基础,研究信息处理的一门新兴前沿科学。量子信息学包括量子密码术、量子通信、量子计算机等几个方面。

 

        另外,用量子力学的方法可以模拟材料中电子的行为,因此,量子力学是应用于计算材料和分子性质最精确的理论基础。一个很具体的例子,扫描隧道显微镜就是根据量子力学的原理研制的。医学上的核心共振成像技术也是根据量子理论产生的。物质结构测量:典型例子是X射线衍射,中子衍射,电子衍射等; 物质组分测量:典型例子是光谱,卢瑟福散射等; 成像技术:核磁共振成像等; 半导体技术:利用能带结构.还有很多例子,比如现代军事中的原子弹、氢弹的研制和爆炸原理,都很大程度依赖于量子力学。

 

        个人觉得,量子力学在现代生活中的应用无处不在,只要用心观察。随着人工智能技术的不断突破,将在各大领域加速商用化进程:语音识别、图象识别,智能工厂、智能车间,智能家政,智慧城市等等,将一往无前。很赞马云这句话“过去是知识驱动,未来是智慧驱动;过去把人变机器,未来把机器变人。过去是以制造为中心,未来就是以创造为中心。”

 

排名不分先后

全部...