黑白講外四章 - 齊助教之講

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	10 迷霧之龍 更不能解釋的是，當我們把企圖把知道粒子究竟是通過哪個縫的裝置延遲，也就是說，把孿生粒子的判斷路徑拉長往後延，在雙狹縫的粒子已經通過雙狹縫之後才來判定。按理，干不干涉的事件都塵埃落定了，我們才來判斷，不該影響干涉圖形的產生與否，但是事與願違，一樣的結論：當你能判定粒子的路徑，即便事後不判定，干涉圖形就是不出現。粒子會莫名其妙知道我們是否會在將來可以獲得路徑的信息。    這就是著名的惠勒延遲選擇的實驗的一種設計。各位也可以參考網路上的原始思想實驗版本，也許更容易理解。 結論是：觀察者現在的行為可以決定過去發生的事！ 現在，你們還覺得那個五分鐘宇宙論有比這個奇怪嗎？ 同學B：「根據哥本哈根派的說法，我們不能將觀察儀器與觀察對象分開來討論，整個實驗是一個整體，即便你沒有影響到主要的雙狹縫那段，總的實驗還是不同了。還有，實驗者也是實驗的一部分。」 是的，而且實驗者可能是至關重大的部分，因為意識的介入。 同學A：「關於助教所說：觀察者現在的行為可以決定過去發生的事，我有疑義。因為過去事已經是事實，如何可能改變？」 也許我該說得清楚一點：只有被記錄下來的，才是板上定釘的客觀事實。這裡說的「記錄」，可以只是「被意識到了」。在沒有任何意識的情況下，量子一直是處於概率波的狀態，即便是過去式。 惠勒的龍圖，看到龍首，是龍首；看到龍尾，是龍尾；中間沒看到，依量子力學說法，如迷霧，不知道的。除非你看到了，否則不知道。這…讓我又想到只能確認羊的左側是黑的那個邏輯學家。 當沒有人看見過，就不存在所謂「客觀的真實」，我們推論的只是「最大的可能性」。比如中間段是龍的身體。事後去查證，果然是。我們於是就說，從以前到現在，從頭到尾都是龍。而量子力學告訴我們，沒有意識到之前，是猜測，意識到之後才算確定，看到頭尾，頭是龍，尾是龍，中間不知道。現在看到中間了，中間也算是龍。你看到時才算把波函數坍縮了。 觀念上先知道，量子力學指出的是概率上的可能性，本質上不是決定性的。雖然到了宏觀上，基本就已經是決定性的了，因為機率大的誇張。這部分我後頭有機會還會再說。 回到彩虹的問題上，當沒有人的時候，還有彩虹嗎？我的答案是：處於機率波不定的狀態下，沒有已定型（或已坍縮）的彩虹存在。 這其實與一個古老的哲學問題一樣：在一個沒有人的森林裡，樹木倒下有沒有聲音？ B：「沒有聲音，但有空氣振動。聲音是需要一個有意識的人的參與。」 很好，如同你說沒有彩虹，但有光波。看到彩虹一樣也需要一個意識體的參與。 但且讓我們走得更遠，到梁老師的境界。梁老師會說：如果沒有一個意識體的參與，何以知道有一個森林存在？這個問題本身就有問題！ 當然，我們如果拿問題本身的問題來說事，則我們也可以說：有聲音！ B：「為什麼？」 因為題目都已經說了有一個沒有人看到的森林存在了，當然也就可以有一種沒有人聽到的聲音了啊！ 以上各種答案都有，請諸君隨意取用，反正話都是人說的。

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	11 參與性宇宙 根據延遲選擇實驗的結果，我們可以繼續推演，我念一下網路一段話： 「宇宙本身由一個有意識的觀測者創造出來也不是什麼不可能的事情。雖然宇宙的行為在道理上講已經演化了幾百億年，但某種「延遲」使得它直到被一個高級生物所觀察才成為確定。我們的觀測行為本身參與了宇宙的創造過程！這就是所謂的「參與性宇宙」模型（The Participatory Universe）。宇宙本身沒有一個確定的答案，而其中的生物參與了這個謎題答案的構建本身！」 如果把高級生物改成意識體，我想更符合其所要表達的。 C：「雖然我說不出為什麼，但助教這樣的擴大解釋，我認為不妥當。」 嗯，同學有意見是好的。我還是強調一下，這個研討會只是把我對於我所收集、閱讀的材料、重新思維、整理再闡述出來，與各位同學做一個交流。這裡我盡量照原出處表達，但不免有意無意地加上了我個人的「喜好」在裡頭。各位可以不同意我說的。 然而，現在就有一個機會，你可以去檢視你的不舒服。這是源自內心的不認同嗎？是不是有些說法牴觸到你的「信念」？ 我們可以討論，但不要落入信仰的泥沼。如果你不加思索的全然相信我，這就是一種信仰；而我所說的，如果令你感到不愉快，有所謂的「違和感」，是否因為有觸及到你想要捍衛的那種你所選擇的「信仰」呢？ 全然的相信現在科學的結論也是一種信仰喔，因為科學也一直是唯物辯證的。而全然的相信唯物辯證的方法也是一種信仰，因為辯證也可以被辯證…。ㄟ，各位還是回頭去看梁老師的演講稿，他比較會說。 同學們自己想清楚點，別被我左右。但可以抨擊我的錯誤，因為我也一直在這樣做。 A：「怎麼才是清楚呢？聽起來助教自己也一直在辯證？」 是啊，如梁老師說的那樣，我一直在做頭腦的遊戲。 以前我是這樣，如果有人的言辭與我的認識不一致，特別是觸及到我的電子專業，與我爭辯說出一些外行話，我會很生氣，從而激烈的爭論。而如果站在一個更高的視野看待，我不也只是在維護我的信仰嗎？現在，我不常會跟人爭辯了，大家只是討論討論。我們可以再想深入一點，到達無知的地步。 同學：「到達無知的地步？這是什麼境界？」 各位想太多了，這不是什麼境界，經書看多了嗎？ 我們還是結束這段。 紅色瑪莉、觀察者效應，再再都觸及主觀意識的範疇，這使得二元論的看法受到了嚴重的挑戰，傳統科學擺脫掉意識，註定走不遠。物理發展到量子力學，不得不正視「意識」這個怪獸。所以有人說，如果能了解波函數坍縮的機理，對於了解意識就不遠了。 同學：「到達無知的地步？這是什麼意思？」

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	13 無知 同學還真是勤學啊。如梁老師的說法，隨便什麼問題，打破砂鍋問到底不就到了無知的處境？ 來一個練習：宇宙大爆炸之前是怎麼回事？ 我們可以這樣回答：大爆炸之前沒有時間，時間是應對於物質、能量等一起的，它們只能一起產生，所以這個問題沒有意義。就好像你問北極的北邊是什麼一樣。 A：那膨脹的宇宙又怎麼說呢？它不是向外擴張的嗎？ 你不能在沒有任何對象前先有空間的概念，宇宙外什麼都不存在，包括空間。所以我們應該這樣說：宇宙與其自身的空間一起進入一個更大的尺度。 C：那請至少說明一下大爆炸是什麼吧！ 我們在真空之中，依據量子力學所提的真空零點能，數學上不排除可能有粒子物質化，然後隨即消失，這是量子的波動。如果時間足夠久，波動超過一個臨界，預想涉及到的波動與產生的粒子也會很多的連鎖反應下，一個宇宙便會出現。宇宙是量子的波動。 同學：「真的假的？」 這些回答乍聽起來有點意思，可是我又真的說了什麼？你又真的認識到了什麼嗎？還是又懂得如何跟人吹噓這些玄奇的事物了？再說第一個回答說大爆炸之前沒有時間，哪裡還有第三個答案裡的如果時間足夠久？第二個回答也說沒有大爆炸之前沒有空間，哪還有在真空之中？ 拿著這些二手、三手的資料，我們所談論的，再加在自我解釋後，不都是以訛傳訛的清談。真的假的？你當真知道？建議同學在夜深人靜的時候，誠實的面對自己想一想，是否自己是在無知的處境之中？你想抓住的，是否都是你選擇的信念？ 回到唯我論，你會不會說：我知道我的存在，除此之外，我一無所知？ 持著任何的信念就有了立場。所以，我慢慢能理解梁老師所說的沒有立場的立場了。 B：「但我也認為，張教授會說：沒有立場的立場是什麼立場？這跟沒有感覺的感覺是什麼感覺一樣，十分的無厘頭。」 同學：「助教是趨近梁老師或張教授的立場呢？」 所以我是信梁老師多點還是靠張教授近點？我…處於未坍縮的概率波，所有可能的疊加態中。 B：「相對於助教，我們是觀察者。所以，我們能把助教叫住，使你的波函數坍縮。」 說得好！你已學會了清談。 同學：「助教可否解釋一下觀察者效應？」

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	14 觀察者 不限於量子力學，所謂觀察者效應，是指在某一環境或實驗中，因為觀察者的介入，增加了變因，造成了與沒有觀察者時不同的結果。 同學：「觀察者只是觀察，並沒有介入啊！」 觀察就是一種介入。 我老婆如果帶女兒去幼兒園，然後告訴老師說，她站在遠處觀察。你們覺得我女兒會不會表現得不一樣？當然會！ 有報導指出，觀察者的存在有時會產生非常令人震驚的效果。比如傳說中的「母螳螂吃夫」現象：交配後的雌螳螂會捉住雄的，扯下雄螳螂的頭，吃掉它。可是，後來的廣泛調查發現，這個流傳了近百年令人震驚的事實，其實是觀察者效應造成的。在自然界中，交配之後雌螳螂吃夫的現象幾乎不存在。而雌螳螂把雄螳螂吃掉的原因更可能是觀察者在場而引起雌螳螂緊張，誤以為雄螳螂是敵人才造成的。 而在量子學方面，我們舉最著名的思想實驗，薛定諤的貓，來做解釋。 在未觀察或測量前，一個粒子是處於機率波或量子疊加態之中。一個放射性原子何時衰變亦然，只要沒有觀察，它便處於衰變與不衰變的疊加態之中。一旦測量，它才會機率的選擇其中一種狀態。 我們設想把這一原子放在一個不透明的盒子中，盒子內有一精密的裝置，當原子衰變而放出中子時，就會引發連鎖反應，最終打破盒子內的毒氣瓶。而貓也在盒子內。 所以，我們清楚的知道，原子衰變，會導致貓死；原子不衰變，貓存活。但問題是，當我們不去打開盒子時，原子是處於衰變與不衰變的疊加態中，所以，貓的狀態也是處於死與活的疊加態中。只有當我們打開盒子看到貓死了，才知道原子已經衰變過了，而當我們看的貓喵喵叫，則才知道原子沒有衰變。 你如果以打開盒子後的結果去推論，啊原子早就衰變了啦！這其實是不對的。因為只有在你觀察後，波函數才坍縮，在此之前，只能是疊加態。 薛定諤的貓的最大企圖之一是把本來屬於微觀的現象，擴大到日常宏觀的尺度上來。在宏觀的世界裡，我們曾幾何時想像過生物有什麼狀況是在又死又活的疊加態呢？ 同學：「薛定諤的貓是很著名的例子，但我就是百思不解有關於事後的詮釋。假如打開盒子後貓死，代表一定是之前某個時候，原子已經衰變；如果貓活，則我當然可以宣稱，原子從實驗到現在，未曾衰變過。清清楚楚！」 是的，你觀察後確實清清楚楚所有之前之後的狀態。 同學：「所以，例子的重點在哪？」 重點是，你的事後觀察的效應，把目前及包括實驗之間的事前，一切的波函數給坍縮了。 我再強調一次：依量子學，在未被觀察前，即便對我們已經是過去事，依然是沒有定論的。 我們沒有想通的原因是因為我們的線性時間觀與二分法的邏輯思維。我們的思維總是趨向兩個極端，活的/死的，真的/假的。我們確實不能接受有所謂不真不假，既真亦假的疊加狀態。 如果我們的思維在邏輯上只有真與假兩個選擇，那麼那些邏輯的悖論可能會刺得你很痛。 獄卒對囚犯說：「給你最後的遺言，說！你要是說實話，就給你個痛快，斃了你！你要是說謊，我就用刀砍死你！」於是囚犯誠心的說：「我會被刀砍死。」 囚犯說的是真話還是謊話呢？未定吧？ 把心中的囚犯放了吧！

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	6/28，在寫這段子的同天，去走了一趟綠道。於樹林間尋獲一隻一直哀叫的幼貓，不及巴掌大，應該是被母貓遺棄在山間。眼睛貌似藍色，帶回工廠給同事養，並命名為薛定諤。 7/6，薛定諤離開了，結束了來此世上十天的旅程。原子終究還是衰變了。

g871702

	奇怪 發表於 2014-7-15 11:49 14 觀察者 不限於量子力學，所謂觀察者效應，是指在某一環境或實驗中，因為觀察者的介入，增加了變因，造 ... 伸頭縮頭都是一刀 獄卒根本沒槍

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	g871702 發表於 2014-7-15 22:56 伸頭縮頭都是一刀 獄卒根本沒槍 好吧。 那改匪徒對人質吧。

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	15 最後一瞥 A：「所謂的觀察者，為何不能是儀器或例子中的精密裝置？貓自己本身不也是觀察者嗎？」 根據馮諾伊曼，這位百年難得一見的天才數學家的解釋，儀器本身也是由不確定的粒子組成，擁有它們自己的波函數。當我們用儀器去觀察或測量時，也相當於是把儀器捲入那模糊的疊加態中。這個在我們剛剛提到雙狹縫及惠勒延遲實驗時一樣，儀器或裝置本身並不是造成干涉還在與否的原因，波函數坍縮的最終發生在觀察人的意識。 根據馮的說法，當我們用一台儀器a測量，則a觀察的對象坍縮了，但疊加態轉移到儀器a來，如果再拿裝置b來觀察儀器a，則a坍縮了，變成裝置b處於疊加態，一直到最後人的觀察，才使得波函數終於坍縮。 A：「波函數坍縮在貓的意識下，難道不行嗎？」 我不知道。諾貝爾物理學獎得主維格納，設想他的一個朋友帶著防毒面具也進到盒子之中，但他自己不看。那他可不可以認為他的朋友也進入了疊加態，”貓活+高興的朋友” VS “貓死+悲傷的朋友”呢？顯然不行，因為當事後他問他朋友，朋友肯定說一切都是在確定的狀態下進行著。這說明波函數在他朋友的觀察下不斷的被觸動而坍縮。 我們設想，如果貓能告訴我人一樣的觀察結果，這就可以說明波函數坍縮在牠那裡了。對於主張貓有意識的人，應該會選這個答案。 再假設，如果我們認為即使到維格納的朋友也不足以使波函數坍縮，一直要到我們本人的親自確認後才最終定局，這就會是終極「唯我論」的說法了。宇宙中就是以「我」為中心的，其他的一切，包括我的家人朋友，都是我夢中的角色。 維格納應該是認為到人的意識就終止波函數而坍縮了，因為他相信朋友。 他論證說，意識可以作用於外部的世界，使波函數坍縮並不足為奇。因為外部世界的變化可以引起我們意識的改變，根據牛頓第三定律，作用力與反作用力原理，意識當然也可以反過來作用於外部世界。 C：「意識可以作用於外部世界？助教說的可是特異功能？」 喔！C同學也開始擴大解釋了嗎？維格納說的只是意識使波函數坍縮，變成現實。你沒看時，是波函數（空性），你一看，是變成現實（色界）。 不過，我也解釋一下你的擴大解釋。先說內外，如果按「終極唯我論」或「桶中之腦」的假說，沒有外部世界，包括你們都是我夢中角色，這時當然啥事都可能發生，如同一些神秘主義者的說法。 如果照一般看法，我們還是分內外，也有一些書籍提及。比如，「水知道答案」、「秘密」、「吸引力法則」等書，不都說有案例。 A：「這些難道都是真的？不會也是以訛傳訛的事例？我認為並沒有硬科學上檢驗的力度。「秘密」系列的書我就不說了，就「水知道答案」比較有實證性。書上作者自己也說，一種狀態做50個水結晶，不可能每一個的成功的結晶。其中大部分是不定形的。再說，每一個結晶都不同，因為也沒有兩片完全相同的雪花。每一種狀態，最終還是要人來做選擇與取捨。作者自己說了，所有樣本的選取都是他自己做的，連他自己也說現在還不能將之稱為科學。」 嗯，A同學好棒！書看得很細。我先跟其他同學說說，「水知道答案」這書的主要內容是展示水的結晶。當水經過祝福、祈禱、聽到優美的旋律、或看到不同的語句，所可能展現的結晶狀態。作者發現，美好的意識作用下、會有美好的結晶體。 B：「A同學的嚴格懷疑是對的，如果不做可重複的雙盲實驗，及在統計上的論述，不能單純相信意識本身可作用於外部世界。」 我手抬起來了，算不算意識作用於外部世界？

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	16 燒不開的水 C：「助教抬手，並不是我們所指有關意識作用於外部世界的案例，即便你是碰倒一瓶水，直接影響外部世界。」 是喔！如果我繼續思辨下去，意識不是影響腦子嗎？頭骨打開，可觀察到的腦子算不算外部世界？再深入就是要問意識的來源？生理的趨動？高層次之上的突現？這可真是很頭大的大哉問。 好啦！我知道你們所指的啦！你們要說的就是「意念致動」啦！這是PSI的其中一個領域，這部分我們時間有限，如果各位有興趣，我們下次的研討會再說。 B：「我想回到剛剛的觀察者效應，對於量子學，我查到一個說法是：『一個量子力學系統在某個特定狀態被觀察得越頻繁，該系統就越可能保持原來狀態。』」 嗯，B同學說得好！在量子的世界裡，守著水壺燒不開水。觀察一個原子的行為會阻礙它發生變化。 美國國家標準和技術研究所，把一束帶正電的鈹離子置於磁場之中，以射頻電場作用於其上，射頻電場會使原子的能量狀態從低躍遷到較高。這個能量轉換過程需約0.25秒。當研究者以雷射產生極短的光脈衝每4毫秒檢查一次原子時，原子的能量狀態不會升高。每次檢查它就是低能量狀態，這觀察相當於每次都重置了系統一樣。 雷射的檢查本身就是對原子有作用了，就具有觀察者效應了。 B：「雷射裝置也算儀器，不是到了人之後才算？」 原子已經坍縮，是裝置處於疊加態啊！ 理論上，如果目不轉睛盯著一個原子彈的所有原子看，意即，如果你能每千萬萬億分之一秒就檢查一次它的原子的話，它就不會爆炸。 B：「所以說，如果目不轉睛，一直看著盒子裡的原子，它也不會衰變，貓也就不會死了？」 哈！好說好說！如果維格納的朋友能看得到原子，又在那0.00…1秒內持續的觀察，他可以救貓！

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	17 看不到的船 唉啊！我們這研討會還是不要扯太久，應該做一個階段的ending. 大家真有興趣，下次我們再安排一下，繼續研討。 最後，還是要把突現的概念介紹完。這是張教授本來的用意，我不能不先說明。 突現最簡單的例子是報紙上解析度差的人像，如果近看，是沒有規則無意義的像素點集合，遠看或說宏觀的來看，便看出是一個人臉，有了意義。 但這個例子並不好，因為沒有考慮到要「意義化」（或說格式化）需要有人臉辨識系統。如果這個圖形給一個腦袋有缺陷，無法辨識人臉的人看，那一樣沒「意義」。 說到「意義」，梁老師說這是個哲學的問題，不是科學的問題。而張教授講務實，把立場給定調了，把哲學的問題科學化了。但張老師務實的立場，在梁老師的觀點可能是一種侷限。 而我綜合二老所言，說「意義」需要至少滿足兩個條件：一個是在對的層次，一個是觀察者的意識啟用。前者是科學上的，後者處於哲學領域。 回到人臉辨識，擷取「意義」上。我們的感質不是只有硬體的部分，對到格式也是需要的。這好似計算機各端口通訊的架構，把USB硬接到Ethernet port是不能溝通的，因為資料格式不對應。 我能想像得到人臉辨識就像通訊裡Maximum like hood的演算法一樣，腦袋經過學習會自動catch辨別人臉，認識的、不認識的，臉部特徵等等。學習後便成為「演算法韌體」存在腦袋特定區域之中，從此開始自動辨識。 在影片《What the bleep do we know》裡有提到一個案例，說當年哥倫布的大帆船從遠處向美洲東岸駛來，在岸邊的印地安土著可能只注意到海上有奇怪波浪，但看不到大帆船！為什麼？可不是因為土著的眼睛有問題，我相信大帆船的形狀已經映入土著的視網膜了。影片要表達的是：因為土著從未見過大帆船，腦視區中沒有學習過大帆船的樣子，沒有經驗過，沒有「知識」，沒有演算法可用，直接補了個天空背景（好像大腦對視盲點做的事一樣）。 講回到突現，突現可以想像成是量變到質變的過程。 在原子層次，我們看不到化學的作用，因為化學的作用是在分子的層次。同樣地，在單個分子，即便是多種原子複雜合成的單分子，我們也看不到其機構上的狀態，比如說它可能是液態、氣態還是剛性的固態性質。如果你只擁有一個水分子，怎麼知道它會是液體狀態的？ 再往上談，聚集大量分子的大分子層次、有機化合物，自然有繼承上來的化學、結構等特性。蛋白質與核酸等生物大分子的複雜結構有它們的特殊性質，這是無機分子所看不到的。它們在生物體內的運動和變化體現著重要的生命功能，進行如新陳代謝供給維持生命需要的能量與物質、傳遞遺傳信息、控制胚胎分化、促進生長發育、產生免疫功能等等。 但單單研究生物大分子就想因此要解釋細胞是如何運作的，這在層次上就是錯誤的，就像想研究汽車就想來了解交通狀況一樣。單單看汽車的架構、原理，看不出「交通」。交通是一大堆車輛互動才有的狀況。而只有幾個人，「人浪」也造不出來。道理一樣。