深度长文：量子力学中，“意识”真的决定结果吗？（下，共3部）

通常我们会认为，人类肯定是有意识的，但其他物种呢？比如说猪牛羊猫等动物有没有意识？蟑螂甚至蚂蚁有没有呢？

如果密封箱子里的那只猫有意识，那么这只猫当然不会处于既死又活的叠加态了，因为猫自身的观测就会导致波函数坍缩，说白了，自己把自己弄坍缩了。

而如果只有人类这个物种的意识才称得上意识，那么由此引发的问题就更大了：人类为何如此特殊，竟然可以把自然界的叠加态弄坍缩？言外之意，现实世界的客观存在竟然是因为人类的意识！

也就是说，如果意识真的能导致波函数坍缩，那么不仅仅是如今的宇宙，138亿年的宇宙历史都应该是意识的产物。于是矛盾就出现了：当宇宙早期没有生命的时候，就不会有任何东西导致宇宙的“波函数坍缩”，那么当时的宇宙就应该处于完全模糊的状态，就像云里雾里的概率云那样。

而这种状态一直延续到宇宙中首个意识体的出现，这个意识体在观测的一瞬间，整个宇宙就发生了探索，成为如今的模样。

甚至我们可以推测出，138亿年前宇宙的诞生，就是某个意识体观测了一眼，我们的宇宙瞬间就诞生了。

如果真的是这样的话，对人类的认知将是完全的颠覆，因此哥本哈根诠释在谈论这种问题时，总是会小心翼翼地通过各种方式避开意识的话题。因为波尔为首的哥本哈根诠释很清楚，在物理学上引入意识这个概念是相当不明智的。

但现实的情况就是，不管愿不愿意，如果对哥本哈根诠释进行刨根问底，最终一定会导向这个结论：意识导致波函数坍缩。

实际上，物理学家们提出把某个人放在密封的箱子里进行观测这个思想实验，目的当然不是为了证明意识对叠加态的影响，而是为了质疑哥本哈根诠释，让这个诠释变得不自洽。如何解释哥本哈根诠释的不自洽呢？

有物理学家就提出了更大胆的多世界诠释。

该诠释认为，观测具有明确的物理意义，所谓的观测其实是观测者与被观测系统间的相互作用，这种作用必须通过量子力学来描述。其中观测者本身并没有什么特殊的地方，与测量仪器没有本质区别，观测行为和结果都是通过量子力学描述的。

而量子力学非常明显的现象就是叠加态，纠缠态，这些都会导致物体独立性状态的丧失。

还拿薛定谔的猫这个思想实验来讲，当我们试图把观测者独立于密封的箱子这个系统时，其实就已经错了，观测者在实施观测的一瞬间就与猫已经整个系统发生了纠缠关系，无论是观测者本身还是猫，都不再具有独立状态。

这就意味着，当我们想知道“猫到底是死是活？”，问题本身其实已经没有任何意义了。为什么？

因为无论是观测者还是猫，都不再是独立的，整个系统都发生了纠缠。因此，我们对猫状态的任何描述，其实都需要建立在观测者已经取得了某个状态。

说白了，猫和观测者都是建立在对方状态基础上存在的，两者都相对彼此而存在。通俗来讲就是，整个系统的所有叠加态都存在，只不过是相对观测者存在。

所以，不管观测者在任何时候进行观测，观测者本身的状态已经和猫的某一个状态建立了联系，而这一点同样能通过薛定谔方程推导出来。

这就意味着，观测者本身其实不是作为独立的个体进行观测的，也是以“叠加态”的形式进行观测，这种叠加态分别对应猫的叠加态。

可能你会觉得这像是在玩绕口令，因此你会提出质疑：我不想了解那么清楚，就想知道，猫到底是死是活？

只能说：我很抱歉。你想知道的“猫”恐怕连它自己都不知道是什么，通俗来讲这只猫变得毫无意义，并没有独立的猫存在，猫只是与整个箱子系统甚至整个宇宙纠缠在一起的波函数罢了。

所以，最重要的是，不管是猫还是观测者，都无法做到与宇宙环境完全隔绝，即便是你有能力把整个系统的所有物质，包括看见的和看不见的物质都清除掉，无论如何你都清理不掉引力场，还有其他各种场，当然还有宇宙微波背景辐射。

还有，与宏观物体之间的相互作用完全不同，量子纠缠是长程的作用，理论上可以跨越无限远的时空仍旧纠缠在一起。如此一来，整个系统就更不可能完全断绝与宇宙环境的相互作用了。也就是说，系统本身最终必然与宇宙发生作用成为不可分割的整体。

进一步讲，宇宙中的所有叠加态都必将与观测者的状态发生纠缠，也就是说，宇宙也有“波函数”，坍缩后的某个宇宙与死猫关联，而另一个宇宙与活猫关联。

从数学范畴来讲，高维度希尔伯特空间中的某个侧面，其实就是宇宙波函数坍缩后的某种结果。当然结果肯定不止一个，可以分为两种，也就是不同的两个世界，所谓的多世界。

而且从数学上分析希尔伯特高维空间，两个世界之间出现重叠的可能性趋于零。说白了，我们不可能从一个世界去感知另一个世界。也就是说，不同的两个世界，就像两条平行线那样，永远不可能出现交集。

这样一来，我们就可以认为，量子力学其实就是希尔伯特高维空间的矢量描述而已，根本不存在所谓的经典状态，并且所有的叠加方式其实都是等价的，所以我们自然就可以用任何形式来描述波函数，也就是说，一只活猫或者死猫的状态，完全可以看成是“活猫与死猫”两种猫状态的叠加。

具体来讲就是，波函数就相当于希尔伯特高维空间中的矢量。对于这种说法，可能你不能很好理解，打个比方就更容易接受了。

就像一个高维空间的骰子，骰子的每个面就相当于一个经典世界，而在低维空间的我们只能看到骰子的投影。理论上骰子可以从任何角度投影到低维空间，而只有在非常特殊的某个较低，低维空间的我们才能看到骰子某个确定的面，在其他任何角度我们看到的都是骰子很多面的叠加状态。

理论上分析，我们看到某个确定面的概率是很低的，看到的基本上都是很多面的叠加。

可以看出，按照多世界诠释，根本就不会存在叠加态坍缩为确定态的过程，因为叠加态的所有可能性其实都发生了，每个世界中不同的“你”其实都见证了每种可能性的发生。

那么，问题又来了，哪个世界的“你”才是“真正的你”呢？由于每个世界的“你”都有意识，所以最终就会演化为“多意识”的问题。

但是意识之所以能成为意识，最关键的一点是它必须是确定的，经典的，能够认知自我的。否则一个与外界纠缠在一起的不确定意识，根本不可能区分那个是“自我”，这样的“意识”当然算不上意识。

也就是说，多世界其实是存在的，多世界诠释中的叠加态和不确定性是很真实的，与我们生活的确定经典世界同样真实。不同的是，多世界是从不同角度观测，导致宇宙波函数坍缩而形成的不同侧面。

从数学范畴来讲，非经典的所有侧面所对应的状态都无法形成自我意识，当然也不可能存在意识了。而那些能够被认知的侧面，一定是在确定意识的视角下出现的。

所以，多意识理论认为，其实世界并没有发生分裂，发生分裂的只不过是观测者的意识，是意识本身从不同视角观测，导致波函数坍缩之后，观测到的不同结果而已。而“你”只是随机选择某个观测视角，看到了某个结果罢了。

还有一个问题，既然多世界诠释意味着我们可以预测未来世界的分支，又该如何解释量子力学中的概率问题呢？

多世界诠释认为，我们并不能预测我们本身会出现在哪个分支世界，这也是不确定性和概率的根本所在。

这里有一个“后观测过程”，什么意思呢？

退相干是瞬间完成的（退相干，通俗来讲就是量子系统与外部环境发生相互作用，从而退出“量子效应”），通常在10的负20次方秒就完成了，说白了，在如此短的世界里，世界分支就形成了，确定了。但是人们意识的产生比退相干的速度要更慢，通常只有毫秒级别。

这就意味着，在我们观测之后的某个瞬间，其实世界分支已经形成了，只不过我们不知道而已。过了很长时间（当然这里的“很长时间”只相对于退相干的瞬间而言）我们才会意识到我们自身出现在哪个世界分支。这就是我们会看到概率和不确定性的根源所在。

也就是说，按照多意识理论，人们观测到的每种结果，其实都是我们某个意识观测的某个视角而已。在意识选择观测视角时，其实就等同于定义了自我。

所以说，“我”到底是什么？首先“我”必定是某种自我意识，然后这种自我意识又必定是完全区别于外界，同时也是确定的东西。否则，如果“我”与整个世界纠缠在一起，“我即世界，世界即我”，那么就不存在“我”的概念了，而整个世界也会变得没有任何意义！

从以上概念描述中，我们可以得出这样的结论：单个世界中的量子力学肯定是不自洽的。这就意味着，如果量子力学是一个普适的理论，那么多世界就必然存在。如果多世界不存在，量子力学自然也就不自洽了。

这种不自洽可能体现在，比如说我们一定需要独立于量子力学之外的某个观测者。说白了，量子力学不可能在自洽的同时，去描述使用量子力学的观测者。

说到底，在单个世界量子力学自洽性和多世界诠释中，我们只能选择一个！

量子力学会经常遇到这样的问题：某个事件在这个世界发生的概率到底有多大？其实这种问题如果到了多世界诠释里，就会演变为“在所有的世界分支里，哪个我才是真的我呢？”

从多意识理论中，又会演变为：在所有的意识分支里，该如何准确定义我自己呢？

这种问题继续讨论下去，有可能会偏离主题，甚至上升到哲学领域。但无论如何我们不能回避这个问题，因为“我”这个概念是我们日常生活中最常用的概念，而就是因为我们对“我”这个字太熟悉了，以至于完全把它忽略了。

其实这就涉及到哲学上的“自我定义”思想，而这种思想在逻辑上一定是不完美的，所以，我们的世界一定是不确定的，是有概率的。

而当我们以“我”的角度来观测时，所谓的意识坍缩与多世界理论或者多意识理论其实已经融为一体了。因此，当我们抛开所谓的“客观现实”，从“我”的视角来审视一切，多世界理论与单世界理论这个两个原本看起来完全无法兼容的概念，最终竟然会保持出奇的一致和协调！