自由意识和这个世界,谁是假象

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1、自由意识和这个世界，谁是假象？本文来源于果壳网　2013年09月05日16:34当光照射到半反射镜上时，我们看到镜面上反映出来的那个世界，很可能并非我们想要了解的世界的真实面目按照量子理论的字面意思来理解的话，实在（reality）、相对论、因果律和自由意志当中，至少有一个是假象。问题是，到底谁错了？图片来源：erinbower.net　　一眼看上去，它像是一面普通的镜子，其实却不是——它上面镀了一层“半反射银膜”，能将照射其上的光线反射一半出去，另一半则直接透射而过。　　不过，这面镜子本身没有什么特殊之处。每当你隔窗远眺

2、，在玻璃上看到浅浅的屋内景象时，就是类似的部分反射在发挥作用。特殊的半反射镜是提词机里不可或缺的组件，实在想要的话，不用大费周章，上网就能买到。　　这种镜子对单个光子的作用才是怪异所在。凑近仔细观察的话，这些小镜子也许会尽毁你的实在观。它们能让你茫然无措，不知自己身在何处，身是何人，甚至怀疑自己究竟是否存在。它们甚至能搅乱你对因果的判断，暗自纳闷究竟谁才是这一切混乱之源，是那些镜子，还是你自己。以今日科学之高深，能否一探小小半反射镜上之究竟？“我认为不行，”伦敦帝国理工学院的物理学家特里·鲁道夫（TerryRudolph）

3、如是回答。　　每当我们像这样身陷迷惑，对存在之类的问题绞尽脑汁又心存恐慌之时，罪魁祸首往往非量子理论莫属。毋庸置疑，要描摹在极微小尺度上物质实在的行为，量子理论仍是我们的看家招数，而且它的预言反反复复被实验所证实。只不过，它描述的实在，与我们所说的现实，似乎毫无关联。　　首先，量子实在的随意性让人不快。就以看上去和我们自身一样真实的原子为例：按照量子理论，一个孤立原子的位置完全不可确定；能确定的最多只是在X位置发现这个原子的概率，在Y位置会有另一个概率，Z位置还有一个概率。只要你不追究这个原子的位置，它就会处于所有可能位置

4、的某种“叠加态”（superposition）。一旦追究起来，也就是对原子的位置进行一次测量，它就会在某个位置上现身，但你不一定能够预言那个位置会在哪里。　　这种怪诞在半反射镜上达到了极致。只要让光束以合适的方式照射上去，不仅光束会分成两束，单个光子也会一分为二。从效果上说，这个光子相当于变成了两个光子：一个透射而过，一个反射开去。　　每个光子都有特定的属性，比如说自旋——这是一种量子力学属性，可以把它类比成空间中的转动。不过，如果你决定要分别测量这两个光子的自旋，古怪的事情就会发生。你可以一遍又一遍地测量它们的自旋，每次

5、都选取不同的参考方向，比如实验室的朝向、室外的风向，或者天花板上一只苍蝇爬行的方向等等。一段时间之后，你就会寒意顿生，因为一个模式会逐渐浮现出来：每一回，你测量第2个光子所得到的结果，都取决于你在测量第1个光子时所做的选择。　　这种现象，我们无法用通常的、经典的实在观来解释，被称为纠缠（entanglement），是量子物体具备的一种特殊能力：一旦发生这种关联，无论之后分隔多远，它们似乎都可以相互影响。用爱因斯坦的话来说，这是一种“幽灵般的超距作用”。　　于是，一个自然而然的想法就是，寻求某些“正常的”物理解释对此施以援手

6、——爱因斯坦当年就是这么做的。如此一来，符合我们直觉的实在观就有可能延续下去。按照这样的想法，必定有某些未知影响在两个光子间飞速传递；肯定有某种物理的东西，从一个光子传递到另一个光子，告诉它哪些信息被提取了。　　无论这种影响是什么形式，是一个光子也好，是某种其他的交换粒子也罢，抑或是某一种波，假设它的传播速度无法超越光速，都应该是合理的。按照爱因斯坦的狭义相对论，光速一直被视为是我们这个宇宙中任何可用信息传播速度的上限。有了这个上限，所有令人不快的后果才不至于发生。鲁道夫解释说：“如果能够超光速传递信号，我们就会遇到古怪的

7、状况，古怪到连因果律都会违背。”超光速通信还可能为不法之徒大开方便之门：你可以通过它来向过去传递信息，从而违背相对论的因果律，我们人人都可借此赢得百万美元的彩票大奖。　　那些遵从相对论的、不那么出格的隐藏物理影响，检验起来相对容易。首先，你得将两个纠缠光子分隔开一段超远的距离。比方说，第2个光子可以被送到国际空间站（ISS）上去，然后设置一个装置，在某个精确时刻对它进行测量。在测量发生前的一瞬间，你测量留在手边的那第1个光子。精确调节好测量时间，让两个光子即便以光速也无法及时通信。看看在这种情况下，两个光子的测量结果，还会

8、不会存在关联。　　想要解释量子纠缠，就必须抛弃某个基本假设。图片来源：《新科学家》　　超越光速　　还没有人真正做过这样的国际空间站实验，但在地面上，我们已经进行了很多次类似的实验。每当第2个光子的测量结果传来，我们都会看到这种奇异的关联仍然存在。第2个光子似乎对第1个光子的遭遇了如指掌，并以此来应对即将