深度長文：量子力學中，“意識”真的決定結果嗎？（下，共3部）

通常我們會認為，人類肯定是有意識的，但其他物種呢？比如說豬牛羊貓等動物有沒有意識？蟑螂甚至螞蟻有沒有呢？

如果密封箱子里的那只貓有意識，那么這只貓當然不會處于既死又活的疊加態了，因為貓自身的觀測就會導致波函數坍縮，說白了，自己把自己弄坍縮了。

而如果只有人類這個物種的意識才稱得上意識，那么由此引發的問題就更大了：人類為何如此特殊，竟然可以把自然界的疊加態弄坍縮？言外之意，現實世界的客觀存在竟然是因為人類的意識！

也就是說，如果意識真的能導致波函數坍縮，那么不僅僅是如今的宇宙，138億年的宇宙歷史都應該是意識的產物。于是矛盾就出現了：當宇宙早期沒有生命的時候，就不會有任何東西導致宇宙的“波函數坍縮”，那么當時的宇宙就應該處于完全模糊的狀態，就像云里霧里的概率云那樣。

而這種狀態一直延續到宇宙中首個意識體的出現，這個意識體在觀測的一瞬間，整個宇宙就發生了探索，成為如今的模樣。

甚至我們可以推測出，138億年前宇宙的誕生，就是某個意識體觀測了一眼，我們的宇宙瞬間就誕生了。

如果真的是這樣的話，對人類的認知將是完全的顛覆，因此哥本哈根詮釋在談論這種問題時，總是會小心翼翼地通過各種方式避開意識的話題。因為波爾為首的哥本哈根詮釋很清楚，在物理學上引入意識這個概念是相當不明智的。

但現實的情況就是，不管愿不愿意，如果對哥本哈根詮釋進行刨根問底，最終一定會導向這個結論：意識導致波函數坍縮。

實際上，物理學家們提出把某個人放在密封的箱子里進行觀測這個思想實驗，目的當然不是為了證明意識對疊加態的影響，而是為了質疑哥本哈根詮釋，讓這個詮釋變得不自洽。如何解釋哥本哈根詮釋的不自洽呢？

有物理學家就提出了更大膽的多世界詮釋。

該詮釋認為，觀測具有明確的物理意義，所謂的觀測其實是觀測者與被觀測系統間的相互作用，這種作用必須通過量子力學來描述。其中觀測者本身并沒有什么特殊的地方，與測量儀器沒有本質區別，觀測行為和結果都是通過量子力學描述的。

而量子力學非常明顯的現象就是疊加態，糾纏態，這些都會導致物體獨立性狀態的喪失。

還拿薛定諤的貓這個思想實驗來講，當我們試圖把觀測者獨立于密封的箱子這個系統時，其實就已經錯了，觀測者在實施觀測的一瞬間就與貓已經整個系統發生了糾纏關系，無論是觀測者本身還是貓，都不再具有獨立狀態。

這就意味著，當我們想知道“貓到底是死是活？”，問題本身其實已經沒有任何意義了。為什么？

因為無論是觀測者還是貓，都不再是獨立的，整個系統都發生了糾纏。因此，我們對貓狀態的任何描述，其實都需要建立在觀測者已經取得了某個狀態。

說白了，貓和觀測者都是建立在對方狀態基礎上存在的，兩者都相對彼此而存在。通俗來講就是，整個系統的所有疊加態都存在，只不過是相對觀測者存在。

所以，不管觀測者在任何時候進行觀測，觀測者本身的狀態已經和貓的某一個狀態建立了聯系，而這一點同樣能通過薛定諤方程推導出來。

這就意味著，觀測者本身其實不是作為獨立的個體進行觀測的，也是以“疊加態”的形式進行觀測，這種疊加態分別對應貓的疊加態。

可能你會覺得這像是在玩繞口令，因此你會提出質疑：我不想了解那么清楚，就想知道，貓到底是死是活？

只能說：我很抱歉。你想知道的“貓”恐怕連它自己都不知道是什么，通俗來講這只貓變得毫無意義，并沒有獨立的貓存在，貓只是與整個箱子系統甚至整個宇宙糾纏在一起的波函數罷了。

所以，最重要的是，不管是貓還是觀測者，都無法做到與宇宙環境完全隔絕，即便是你有能力把整個系統的所有物質，包括看見的和看不見的物質都清除掉，無論如何你都清理不掉引力場，還有其他各種場，當然還有宇宙微波背景輻射。

還有，與宏觀物體之間的相互作用完全不同，量子糾纏是長程的作用，理論上可以跨越無限遠的時空仍舊糾纏在一起。如此一來，整個系統就更不可能完全斷絕與宇宙環境的相互作用了。也就是說，系統本身最終必然與宇宙發生作用成為不可分割的整體。

進一步講，宇宙中的所有疊加態都必將與觀測者的狀態發生糾纏，也就是說，宇宙也有“波函數”，坍縮后的某個宇宙與死貓關聯，而另一個宇宙與活貓關聯。

從數學范疇來講，高維度希爾伯特空間中的某個側面，其實就是宇宙波函數坍縮后的某種結果。當然結果肯定不止一個，可以分為兩種，也就是不同的兩個世界，所謂的多世界。

而且從數學上分析希爾伯特高維空間，兩個世界之間出現重疊的可能性趨于零。說白了，我們不可能從一個世界去感知另一個世界。也就是說，不同的兩個世界，就像兩條平行線那樣，永遠不可能出現交集。

這樣一來，我們就可以認為，量子力學其實就是希爾伯特高維空間的矢量描述而已，根本不存在所謂的經典狀態，并且所有的疊加方式其實都是等價的，所以我們自然就可以用任何形式來描述波函數，也就是說，一只活貓或者死貓的狀態，完全可以看成是“活貓與死貓”兩種貓狀態的疊加。

具體來講就是，波函數就相當于希爾伯特高維空間中的矢量。對于這種說法，可能你不能很好理解，打個比方就更容易接受了。

就像一個高維空間的骰子，骰子的每個面就相當于一個經典世界，而在低維空間的我們只能看到骰子的投影。理論上骰子可以從任何角度投影到低維空間，而只有在非常特殊的某個較低，低維空間的我們才能看到骰子某個確定的面，在其他任何角度我們看到的都是骰子很多面的疊加狀態。

理論上分析，我們看到某個確定面的概率是很低的，看到的基本上都是很多面的疊加。

可以看出，按照多世界詮釋，根本就不會存在疊加態坍縮為確定態的過程，因為疊加態的所有可能性其實都發生了，每個世界中不同的“你”其實都見證了每種可能性的發生。

那么，問題又來了，哪個世界的“你”才是“真正的你”呢？由于每個世界的“你”都有意識，所以最終就會演化為“多意識”的問題。

但是意識之所以能成為意識，最關鍵的一點是它必須是確定的，經典的，能夠認知自我的。否則一個與外界糾纏在一起的不確定意識，根本不可能區分那個是“自我”，這樣的“意識”當然算不上意識。

也就是說，多世界其實是存在的，多世界詮釋中的疊加態和不確定性是很真實的，與我們生活的確定經典世界同樣真實。不同的是，多世界是從不同角度觀測，導致宇宙波函數坍縮而形成的不同側面。

從數學范疇來講，非經典的所有側面所對應的狀態都無法形成自我意識，當然也不可能存在意識了。而那些能夠被認知的側面，一定是在確定意識的視角下出現的。

所以，多意識理論認為，其實世界并沒有發生分裂，發生分裂的只不過是觀測者的意識，是意識本身從不同視角觀測，導致波函數坍縮之后，觀測到的不同結果而已。而“你”只是隨機選擇某個觀測視角，看到了某個結果罷了。

還有一個問題，既然多世界詮釋意味著我們可以預測未來世界的分支，又該如何解釋量子力學中的概率問題呢？

多世界詮釋認為，我們并不能預測我們本身會出現在哪個分支世界，這也是不確定性和概率的根本所在。

這里有一個“后觀測過程”，什么意思呢？

退相干是瞬間完成的（退相干，通俗來講就是量子系統與外部環境發生相互作用，從而退出“量子效應”），通常在10的負20次方秒就完成了，說白了，在如此短的世界里，世界分支就形成了，確定了。但是人們意識的產生比退相干的速度要更慢，通常只有毫秒級別。

這就意味著，在我們觀測之后的某個瞬間，其實世界分支已經形成了，只不過我們不知道而已。過了很長時間（當然這里的“很長時間”只相對于退相干的瞬間而言）我們才會意識到我們自身出現在哪個世界分支。這就是我們會看到概率和不確定性的根源所在。

也就是說，按照多意識理論，人們觀測到的每種結果，其實都是我們某個意識觀測的某個視角而已。在意識選擇觀測視角時，其實就等同于定義了自我。

所以說，“我”到底是什么？首先“我”必定是某種自我意識，然后這種自我意識又必定是完全區別于外界，同時也是確定的東西。否則，如果“我”與整個世界糾纏在一起，“我即世界，世界即我”，那么就不存在“我”的概念了，而整個世界也會變得沒有任何意義！

從以上概念描述中，我們可以得出這樣的結論：單個世界中的量子力學肯定是不自洽的。這就意味著，如果量子力學是一個普適的理論，那么多世界就必然存在。如果多世界不存在，量子力學自然也就不自洽了。

這種不自洽可能體現在，比如說我們一定需要獨立于量子力學之外的某個觀測者。說白了，量子力學不可能在自洽的同時，去描述使用量子力學的觀測者。

說到底，在單個世界量子力學自洽性和多世界詮釋中，我們只能選擇一個！

量子力學會經常遇到這樣的問題：某個事件在這個世界發生的概率到底有多大？其實這種問題如果到了多世界詮釋里，就會演變為“在所有的世界分支里，哪個我才是真的我呢？”

從多意識理論中，又會演變為：在所有的意識分支里，該如何準確定義我自己呢？

這種問題繼續討論下去，有可能會偏離主題，甚至上升到哲學領域。但無論如何我們不能回避這個問題，因為“我”這個概念是我們日常生活中最常用的概念，而就是因為我們對“我”這個字太熟悉了，以至于完全把它忽略了。

其實這就涉及到哲學上的“自我定義”思想，而這種思想在邏輯上一定是不完美的，所以，我們的世界一定是不確定的，是有概率的。

而當我們以“我”的角度來觀測時，所謂的意識坍縮與多世界理論或者多意識理論其實已經融為一體了。因此，當我們拋開所謂的“客觀現實”，從“我”的視角來審視一切，多世界理論與單世界理論這個兩個原本看起來完全無法兼容的概念，最終竟然會保持出奇的一致和協調！