来宾评论:物理学与唯心主义的结合

阿杜尔·阿尔卡恩(Adur Alkain)

(这是一篇提交给 形而上学的讨论论坛,论坛成员对此进行了广泛的审查和评论。表达的观点为其作者的观点。对于我对本文主题的看法,请参见 这张纸



“人没有与灵魂不同的身体。因为所谓的身体是灵魂的一部分,被五种感官辨别,是这个时代灵魂的主要入口。”
威廉·布莱克 天堂与地狱的婚姻。

毫无疑问,物理学是我们时代最成功,最负盛名的科学,传统上已嫁给了一个极具问题的伴侣:物理学。物理主义可以简单地定义为形形上的论点,即现实中的一切都是物理的。它为N’令人惊讶的是,大多数物理学家会欣然接受该论文,因为它赋予物理学作为最基础科学的特权地位。可悲的是,这种便利的结合不仅使物理学,而且使所有相关科学(如宇宙学,生物学,神经科学等)陷入了绝望的僵局。原因很简单:物理主义是错误的。

The purpose of this essay 是 to propose an amicable divorce, followed by a new marriage to a much more suitable partner: idealism. Only by decisively separating itself from physicalism and embracing idealism 将 physics be able to truly thrive and flourish.

To achieve this, idealism 将 also need to embrace physics, giving it its proper position as an indispensable ingredient in our understanding of reality. Like in all successful marriages, both partners 将 need to be 将ing to listen to each other, and to let themselves be transformed in the process.

仅观察是物理上的

第一步是拒绝误导的信念,即‘一切都是物理的’,并将其替换为更谦逊的—but true—thesis: only 观察 是 physical. Physics 是 the science of 观察.

这个非常简单但影响深远的想法可能同时显得显而易见和令人不安。为了阐明我的意思,我提供以下几点:

  1. The 物理定律 don’描述了一个由‘matter’ that exists ‘out there’. The 物理定律 only describe our 观察s. In more precise terms: the 物理定律 describe the probabilities of future 观察s.
  2. Physics 是 essentially founded in 观察. From the point of view of physics, the following 是 true: “if it can’不被观察到’t exist”. This attitude gave rise to physicalism. But the true corollary 是 this: 如果可以的话’被观察到,它超出了物理领域。例如,根据物理主义,这两个选项之一必然是正确的:
    • (a)意识可以减少到我们大脑中可观察到的物理过程。
    • (b)意识不’t exist.
      但是在理想主义中,我们有第三个选择,这是不言而喻的:
    • (c)意识存在,但这不是身体现象。
  3. Only our 观察s show the regularity and consistency that we associate with the 物理定律. All other conscious experiences (thoughts, emotions, dreams, hallucinations, etc.) are not constrained by the 物理定律.
  4. 物理世界是被观察的世界。它没有’t exist outside our 观察.
  5. Since 观察 happens in the mind of conscious observers, physics 是 a branch of psychology. Psychology, and not physics, 是 the most fundamental science.

什么是观察?

Given the fundamental role we ascribe to 观察, we should provide a precise definition of what we mean by this term. Here it 是 : 观察 = 检测 + consciousness.

让’s解压缩此定义:

  1. I’m使用有点尴尬的术语‘detection’,而不是像‘sensation’, to take into account the fact that in modern physics most 观察s are carried out with the help of scientific instruments, making it possible to acquire data beyond the reach of the human sense organs. Sensation, as carried out through our natural senses, 是 a particular form of 检测.
  2. We can define 检测 as the acquisition of information about the physical world, that 是 , about previous 观察s (since the physical world 是 nothing but the sum of all 观察s), combined with the creation of new information. We 将 explain later in detail what we mean by this.
  3. 观察与感知:尽管在非正式场合下,术语‘observation’ and ‘perception’ can be used interchangeably (I have done so myself in some of my writings), in modern psychology 知觉 是 understood as the processing and interpretation in the mind of the ‘raw data”来自感官。感知意味着心理概念,获得的知识,记忆,期望等,因此不在物理领域之内。
  4. The crucial element in the equation 是 consciousness. Self-driving cars, for example, can detect red traffic lights and react accordingly, but they are not observing anything. Without consciousness, there 是 no 观察. (Ultimately, without consciousness there 是 no 检测 either, as shown by quantum mechanics. We’待会儿再回到这个。但是让’别忘了,按照理想主义,没有意识就什么也没有。)

理想主义可以为物理做些什么:
了解量子力学

现代物理学最大的尴尬在于,大约在发现量子力学之后一个世纪,这是科学史上最成功的理论,物理学家尚未设法理解它的含义。这种理解的障碍是物理主义。

从唯心主义的角度来看,量子力学的所有难题和问题都没有’似乎一点也不令人困惑或有问题。一旦我们将自己从虚构的虚幻世界中解脱出来‘stuff’, of material objects existing outside our 观察, the meaning of quantum mechanics becomes crystal clear. I’我将尝试使用著名的Schrödinger简要展示一下’的猫思想实验为例证。

We all know the scenario: we have a cat inside a closed box, together with some radioactive substance, a Geiger counter and some lethal mechanism that 将 be triggered if the counter detects the decay of a radioactive atom. According to quantum mechanics, a quantum system remains in a state of superposition until we make an 观察. This would mean that until we open the box, the atom 将 be in a superposition of decayed and undecayed 状态; consequently, the cat 将 also be in a superposition of 状态 (dead-alive).

那里 ’s an obvious problem with this thought experiment: cats are conscious beings. Like all conscious beings, they make 观察s of the physical world. 那里 fore, the cat inside the box would cancel the quantum superposition of the whole system. We can solve this 是 sue if instead of a real cat we use, say, a porcelain cat. The mechanism triggered by the Geiger counter 将 smash the porcelain cat into pieces. Until we open the box, the porcelain cat 将 be in a superposition of 状态 (broken-intact).

一旦我们接受了理想主义,这种情况的表面怪异就消失了。在世界的理想主义模型中,我们不’t有...的叠加“states” of a quantum system any more. What we have 是 superpositions of possible 观察s. The wave function doesn’t describe an objective world independent of 观察. It describes the probabilities of future 观察s.

It 是 not that 观察 changes the physical world. Observation 创造 the physical world. More accurately, 观察  物理世界。我们观察到的是物质世界。

If we never open the box (in other words, if we never make an 观察), there 将 be no porcelain cat. 那里 将 be only a set of probabilities, described by the wave function. Over time the probability of the porcelain cat remaining intact inside the box with the radioactive substance and the Geiger counter 将 diminish to near zero, but there still 将 be no definite state, no actual porcelain cat.

这是一个有趣的问题:如果我们打开盒子,发现瓷猫被砸成碎片,那只猫什么时候进入确定的破碎状态?当我们打开盒子时是吗?答案是不。我们打开盒子的那一刻,系统中所有的概率叠加都消失了。波动函数描述的所有概率都让位于确定状态, 从我们开始实验的那一刻开始。换句话说,当盖革计数器检测到放射性粒子并触发该机制时,猫就被砸成碎片。

这似乎暗示着一种复古的因果关系。然而,在唯心主义中,因果关系的概念消失了,取而代之的是 纠缠. This 是 what happened: When we set up the experiment, we became entangled with the porcelain cat, the Geiger counter and the radioactive substance. The moment we opened the box and made an 观察, the state of the whole system became definite, in exact correlation with our 观察.

As has been proven experimentally, 纠缠 是 a nonlocal phenomenon: it 是 independent of time and space. 让’s say that the Geiger counter has a timer that shows the exact time the atom decay happened and the cat was smashed. 让’s说我们在一小时后打开盒子。通过打开盒子并进行观察,我们停止了概率的叠加,并将整个系统置于确定的状态。但是我们可以’t说我们导致原子衰变(在计数器标记的时间)’计时器),我们所能说的是原子衰变导致我们(一小时后)观察到这只破碎的猫。原子,盖革计数器,瓷猫和我们自己的感觉器官之间观察到的状态之间的完美关联不是因果关系的结果,而是纠缠的结果。

观察与纠缠

纠缠通常被定义为成对的或成对的粒子组的性质,它们在相互作用和分离之后以某种方式起作用,其中每个粒子的量子态不能独立于其他粒子的状态来描述,而与它们之间的距离无关。换句话说,在纠缠的系统中,所有单独粒子的电势状态之间存在完美的相关性。

Given that all physical objects consist of subatomic particles, we have to conclude that all physical objects can become entangled. This 是 quite correct. But, according to idealism, the only physical reality 是 观察. 那里 are no objects, no particles, no things outside our 观察. What gets entangled are the possible 观察s within a given system.

包括物理学家在内的大多数科学家尚未了解量子力学的深刻含义。在发现量子不确定性之后,就不可能再有传统的机械世界观了。

让’s take, for example, the Geiger counter of our previous thought experiment. 让’s说它有一个LED灯,它在检测到放射性粒子时会闪烁红色。根据经典物理学,LED光将发射一定频率的光子。这些光子将在空间中传播并进入我的眼睛,在那里我的视网膜中的感光器会检测到这些光子。这种机械的解释对于实际用途非常有用,但是我们现在知道光子可以’导致我们的观察,因为它们没有’它不在我们的观察范围之内。 Geiger计数器的状态与我眼中感光器的状态之间的完美关联是由于纠缠。 (同样适用于盖革计数器状态之间的相关性’探测器及其LED灯,探测器状态与放射性粒子之间的距离等)

纠缠是解释我们在物理世界中看到的一致性和规律性的基本现象。

换句话说:本质上没有机制。没有原因。只有纠缠。这表明寻找一种机制来解释“波函数的崩溃”。波动函数是对未来观测概率的数学描述。唯一的物理现实是观察本身。每个波动函数由先前的观测值确定,并由后续的观测值抵消。每次观察之后,我们都会发现一个新的波动函数,描述了一组新的概率。

那里 是 no 古典 world: everything 是 quantum

用瓷猫做的思想实验表明,瓷猫之间没有空隙。‘classical’ and the quantum world. Everything 是 quantum. 那里 是 no difference between microscopic and macroscopic objects.

让’看到一个典型的例子。当我把车停在车库里时,会发生什么?它消失了吗?答案是肯定的,不是。当没有观察到汽车时,就不再有实际的汽车了。但是仍然存在通过波动函数描述的虚拟汽车。车子独自留在车库里,变成了几率的可能性:将来会被观察到的几率。

我们不这样做有两个原因’我们意识到,当我们不观察时,像汽车或瓷器猫这样的宏观物体的行为就像概率波:首先,由于纯粹的统计原因,在大型系统中,观察的概率接近0或1个值(0表示不可能和1确定性)。这是量子力学与经典力学之间众所周知的对应原理。其次,我们一直在观察大型物体,但是只有做实验的物理学家才能直接观察到像电子或光子这样的亚原子粒子。这意味着我们会不断减小大型物体的观测概率,但不会减小组成它们的粒子的概率(直到我们直接观测它们)。换句话说,亚原子粒子比宏观物体具有更大的自由度(更广泛的观察概率分布)。

回到车库里的汽车,让 ’s设想以下情况:车库的天花板上悬挂着一盏旧灯。将其固定在天花板上的螺钉正在缓慢生锈。他们终于在半夜让路,沉重的灯落在汽车的顶部,使汽车凹陷了。实际上,根据唯心主义,这一切都不会发生。整个夜晚,那个车库里只有几波概率。仅在第二天早晨,我们回到车库,看到倒下的灯和凹陷的汽车时,事故才成为事实。但是当然,就像我们在瓷器猫和盖革柜台上看到的那样,整个系统纠缠在一起:事故发生在深夜,而不是早晨,我们看到了它的结果。

Quantum laws are no different than the 古典 物理定律. They just are more precise. All 物理定律 describe the probabilities of future 观察s. That’s all they do.

The two aspects of 观察

Every 观察 has two aspects. We can call them the passive and the active aspect. The passive aspect consists in the interaction with the wave function. Since the wave function 是 the result of previous 观察s, the passive aspect of 观察 是 ultimately the interaction with previous 观察s. Previous 观察s determine the probability waves that limit our present 观察.

The active aspect of 观察 consists in an act of creation: out of all the possible outcomes we are given, we unwittingly select one. We turn potentiality into actuality. This act of creation 是 not entirely free: we are limited by the probability waves.

物质世界基本不确定性背后的这一积极方面提出了以下问题:‘selects’在所有可能的可能性中观察的结果。从传统唯物主义的角度来看,如果某件事不是由确定性定律引起的,则它必须是随机的(随机的)。但是从理想主义的角度来看,还有其他选择可用,例如某种形式的干预。‘intention’ or ‘will’。两种假设都可以(并且已经)通过实验进行了检验。但是,我们赢了’现在就进入这个问题。

每次观察都会产生一个新的波动函数。它消除了旧的概率,并打开了新的概率。我们可以以涟漪的方式形象地看到这一点。进行观察就像把卵石扔进池塘。每个观察都会产生由于纠缠而伸向过去并伸向未来的涟漪,以概率波的形式影响未来的观察。在非常真实的意义上,每当我们观察物理世界时,都会遇到由先前的观察所产生的涟漪,这既包括我们自己的观察,也包括那些观察我们之前世界的人的观察。我们都在不断共同创造物质世界。

一个不可避免的问题是:这些涟漪或波浪在哪里发生?在理想主义看来,它们发生在意识领域,有时称为‘mind-at-large’,但包括但不限于物理现实。波动函数描述了意识领域表面上的涟漪和波动,我们可以将其可视化为纯净的灵敏度和无限的潜力的广阔海洋。

Now we can understand, I hope, what I meant by my definition of 检测: the acquisition of information about the physical world, that 是 , about previous 观察s, combined with the creation of new information.

观察涉及至少两名观察员

It 是 important to notice that, since every 观察 entails the interaction with the probability waves created in the past by other observers, every 观察 involves a multiplicity of observers.

从纯粹形而上学的角度来看,不言而喻的是,物理现实需要至少两个观察者的存在。如果我们想象一个由唯一的观察者体验的世界,那么这个世界将与幻想或梦想无法区分。

Every time two conscious observers interact, their physical bodies (including their sense organs) become entangled. We can visualize the whole community of living organisms on Earth as a 广阔的链 of 纠缠. This 是 why we all observe (and co-create) the same physical world.

We can conjecture that it should be possible, in principle, to deduce all the 物理定律 (the laws of 观察) from the interaction and 纠缠 of a multiplicity of conscious observers.

物理学可以为理想主义做些什么:
诽谤材料

We have already shown, I believe, the power of idealism to explain all the apparent problems of quantum mechanics. 让’现在,我们来看看物理学科学可以为理想主义的更新形式做出贡献。

非本地理想主义

The main problem all formulations of idealism have to face 是 how to explain the regularity and consistency of the physical world we observe. This problem 是 elegantly solved by the idealistic interpretation of quantum mechanics. The laws of 观察 and 纠缠 account for the fact that all of us, as conscious observers, experience the same physical world.

我喜欢称这种理想主义 ‘非本地理想主义”,以区别于先前的表述。在某种程度上,它是一个任意名称,但我喜欢它,因为非本地性恰好是精神世界和物理世界的属性。简而言之,它是意识的基本属性。

唯物主义的最后一击

让’我们从唯物主义和唯心主义世界观之争的主要观点:意识的本质出发,看物理学与唯心主义之间完美结合的意义。

We have seen how consciousness plays a crucial role in 观察, and therefore, in the creation and evolution of the physical world. Without consciousness there 是 no 观察. In other words, without consciousness there 是 no world.

唯物主义者认为,意识是由我们大脑中一些神秘的过程产生的。这意味着物理宇宙没有’t exist until human brains evolved, which 是 patently contradictory and absurd. Of course, 唯物主义者 don’t accept the premise that consciousness plays a role in the actualization of the physical world (the 波函数的崩溃). But they can’t提供另一种解释(至少没有一个有意义的解释)。

唯心主义可以用简单而优雅的方式来解释量子力学。唯物主义可以’做同样的事情。将军。

But 我不’t want to end this essay on a belligerent note. 让’邀请所有人参加这场美丽的婚姻。甚至是唯物主义的科学家和顽固的哲学家也能提供许多东西。这段婚姻是人类精神上两个最强大的创造物的完美结合:现代科学和常年哲学或理想主义。

版权©由Adur Alkain撰写的2019-2020年。经许可发布。
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10条评论:

  1. 今天早些时候,这篇文章的错误版本上线了。如果你'如果您发现不一致之处,请立即考虑重新阅读正确的版本。

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  2. 嗨,Adur,由于线程已锁定,请在此处回复您。你说:

    > In my view, the collapse happens for Wigner the moment his friend makes her 观察, due to 纠缠.

    崩溃和纠缠是相互排斥的。从定义上讲,崩溃是对叠加的破坏,因此也就意味着纠缠的可能性。

    这种混乱导致整个作品中存在各种矛盾。例如,创建"纠缠的广阔链" entails that anyone not yet entangled 将 _not_ see us as 崩溃了, by definition. This 是 not merely a 物 of interpretation; there are experimental consequences.

    那里 may well be an interpretation of QM that jibes with idealism 在那里, but whatever it 是 , I'm afraid it 将 have to be internally consistent to convince physicists to look at it.

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    1. 嗨,Aditya,
      我不'看不到任何混乱或矛盾。折叠取消叠加,是的,因此它消除了纠缠,是的。哪里有问题?我的意思是维格纳和他的朋友在她(维格纳)之前处于纠缠的叠加状态'的朋友)进行观察。她进行观察的那一刻,Wigner的叠加也被取消了。它们不再纠缠在一起(相对于那个实验),它们也不是重叠的。即使维格纳没有'不知道观察的结果,他是't不再重叠。
      What gets entangled are the probabilities of 观察. The "巨大的纠缠链" entails that the probabilities of 观察 for individual observers are entangled. This 是 what explains the fact that all our 观察s of the physical world are mutually consistent.
      I think this view 是 perfectly consistent. 我不'了解您的意思"anyone not yet entangled 将 not see us as 崩溃了"。无论如何,正如我所说,会得到什么"collapsed" are the probabilites of 观察.
      让'以Alice和Bob观察两个纠缠粒子为代表的典型示例:如果Alice观察了她的粒子,则叠加立即消失,而Bobs'粒子也处于确定状态。我什么'm saying 是 that if a third person, Cindy, 是 entangled with Alice, or Bob, or both, the superposition 将 collapse for her too, meaning that if she observes any of the two particles, she 将 find the same definite 状态 that Alice and Bob found.
      Quantum superposition 是 not a result of incomplete knowledge about a system: it 是 an absece of definite 状态 within the system, until an 观察 是 made. Once the 观察 happens, the superposition disappears, for all observers who are entangled with that system.
      正如我在文章中所说的那样,我的想法是有意识的观察者的身体(包括他们的感觉器官)通过相互作用而纠缠在一起。这个想法的问题是它可以'由于所有有意识的观察者与系统的交互都将不可避免地被纠缠,因此将无法通过实验进行测试。我可以'没想到可以解决这个问题的实验。

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    2. 嗨,Adur!那里'维格纳和他的朋友不必纠结。意识要么导致崩溃(在这种情况下,两个有意识的生物可能会被纠缠),或者它不会't,在这种情况下,关键时刻是当实验被它们缠绕后,维格纳以一种或另一种方式观察结果。我敦促您正式学习质量管理,以便您可以非常准确地理解这些词的用法(以及原因)。纠缠只是没有't work the way it'在这里使用。干杯!

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  3. 想象力实际上是科学和任何其他创造性工作的关键。观察可能在不同程度上是想象过程的一部分。

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  4. "崩溃和纠缠是相互排斥的。从定义上讲,崩溃是对叠加的破坏,因此也就意味着纠缠的可能性。"但是,阿迪亚(Aditya),难道不是引发崩溃的原因,正如您指出的那样,它同时使崩溃无效了吗?虽然我们普通经验的世界不再纠结,但"collapsed"不重合"vast chain"意识)转变成确定的形式,我看不到这种潜在的变为现实的过程是如何缺乏内部一致性的。尽管可以观察到的常见经验形式已经变得纠缠不清,但意识本身,解缠的主体,仍然活跃并且自发地陷入纠缠的不是吗?每当做出新的观察时,它是否不会以其人类表达继续在量子世界中发挥其崩溃作用?

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  5. 首先,赞美一篇精美的文章,非常可读和简洁。但是,我承认,个人讨厌阅读这三个词"laws of physics"。我想说的是,由于论文和其他心理因素所引起的原因,我们不能完美地遵守自然定律,并试图通过物理近似来数学地描述自然定律。特别是一旦讨论了纠缠态。在光谱学家强迫理论家提出量子物理学之前,我仍然认为说电压与电流和电阻乘积之比成正比接近1会更安全,除非它不是...永远不信任那些等号,我'm a laboratory guy.

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  6. 很酷的文章,谢谢分享!

    我要说的一件事是,不要太快地将诸如思想和情感之类的现象定义为物理领域之外的事物。人类有一个"invisible"他们的身体周围的能量场称为光环,我非常有信心,在未来的几十年里,科学家将制造出特殊的相机,这些相机实际上将使我们能够在屏幕上充满情感的金相场上创建视觉效果,思想,信念等存储在其中。物理仅仅受到我们可以创造的技术的限制,并且还有巨大的扩展空间。随着人类的发展,'mind science'成为规范后,人们将发展出无需任何物理设备就能看到所有事物的能力。都是好时光

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  7. I'关于这是写给谁的听众,我有些困惑。读这样的东西与读一口气的科学文章具有相同的影响,该文章对性生活中的生物学现象进行了详细的描述,并附有血液充血器官的图形描述以及讨厌的地方的体液。虽然所有的事情都是真的,但它确实消除了浪漫。我猜这样的文章会影响坐在围栏上的人们,但不太可能改变任何人的想法"materialists"我知道。在那群人中,我的反应是"如果您必须提出问题,那么您将无法理解答案"。但是我想值得一试。我想你是否去过"believing"像我说的那样,这已经有40年的历史了,但是对于新手来说,这可能会有所帮助。总而言之,我发现逻辑上没有缺陷。

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