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量子卫星上天对每个人的生存意义—中国科学院朱清时:量子意识(二)

2016年09月06日 14:34 PDF版 分享转发



量子隐形传输——瞬间传输的未来

这个例子还说明纠缠的一个重要特点:纠缠一方得到的任何信息,另一方也会马上感到,不需要信息传递。这一点很重要,后面要用到。

这种纠缠的例子大家还容易理解,但是对于物质世界的纠缠大家不太容易理解,原因就在于大家的观念都认为一个事物永远都有个确定的状态,但是发现微观世界的事物,在还没被观察之前没有明确的状态。

大家记住量子纠缠就是对于多个微观物体,在被观察之后,它们的状态会从不确定到确定,作一个有关联的突变。量子纠缠现在已经变成一个工具了,这个工具可以用来传输东西、传输信息。

我先来说,非量子力学的经典物理学的信息传输。

比如一位女士有一本书,或者任何信息,她想传输到一位男士手上去,这个男士在纽约,两个人根本看不见。

经典物理学的传输方式是女士拿扫描仪来扫描这本书,扫描之后通过网络系统,把信号传到男士那去,男士再把它打印出来,这就是经典信号传输了。

但经典信号传输有个大缺点,就是不完全。因为一本书在扫描时候只能得到它的部分信息,这本书的颜色、纸张的厚度、纸张的原子分子结构那就传不过去,传的只是照相的图像,这就是经典物理学的信号传输。

量子信号传输就完全不同了。量子信号的传输利用量子纠缠态。

如果这位女士与男士离得很远,一个在上,一个在上,他们可以用量子纠缠来传输信息。如果女士在A点,她有光子A;男士在B点,他有光子B。

光子A和B处于纠缠态,对A光子施加的任何作用或给她的任何信息,B光子都马上得到。如果把这本书的全部信息作用于A光子,那么B光子也马上得到。

这就是量子隐形传输中,最后的B点得到的是和原来完全一样的信息。

经典物理传输后所复制出来的,只是纸上图像的信息,没有复制任何“实体”本身。而量子隐形传输却从“实体”得到完整的信息,从而复制出了“实体”本身,尽管只是一个小小的量子态!

这个工作现在在全世界做得最领先的是国家,然后就是中国

中科大有个年轻教授叫潘建伟,他做这个在全世界很有名,做得很好。这个量子隐性传输能够实现,就使得人类有这种可能:可以把在地球上某个东西的全部信息传到火星上去,而且瞬间就传播了。

现在传播的是某个东西的全部信息,总有一天能实现把一个人的全部信息传递到火星上去,然后在那个地方用原子组装出来,不就变成传输了一个人了吗?这个超远距离隐性传输,就类似于中国古典小说中的幻想。

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我讲这个,主要想让大家理解并记住,如果两个地方的物质处于纠缠态,从纠缠的一方的所有信息可以瞬间传递到纠缠的另一方去,这种传输没有时间空间的限制,是瞬间传播的。这是量子力学第三个诡异的地方。

意识是量子物理现象

意识是一种量子力学现象。为什么这么说呢?比如你面前出现了一朵花,这时有两种可能的状态:

一个没有任何分别心的人,“对境无心”,看花不是花,此时他的意识处于自由的状态,他没看到花是不是红的,好不好看,他看它并不是花,他根本就不动念头。

这种境界在唐代张拙的诗中写道“一念不生全体现,六根才动被云遮”。

未经测试的电子&未生念头的意识

这个自由状态与刚才所说量子力学的诡异现象怎么可以比较起来呢?就是电子这些东西,在你没有测量的时候,它处处都存在,也处处不存在,一旦你测量,电子就有个固定状态出来了。

意识也是这样,如果你看到这朵花,一下子动念头了,动念头实质上就是作了测量。

你用鼻子作了测量发现是香的,你眼睛進行测量发现是红色的而且美丽,你动意念去测量它,发现它很令人愉快。

于是这些测量的结果,也就是念头的结果,一下子使你产生了進一步的念头:这是一朵玫瑰花,就认出它来了。

人意识的发动的过程实际上是通过动念進行测量,然后产生念头。这时候念头产生出来了,实质是通过测量得出的几个我们制造出来的概念。这时意识不再自由,它突然坍塌到一个概念“玫瑰花”上。

因此是念头产生了“客观”,念头就是测量,客观世界是一系列复杂念头造成的。

说得更深一步,《楞严经》讲“性觉必明,妄为明觉,本觉明妙,觉明为咎”,是什么意思呢?

整个物质世界的产生,实际上在意识形成之初,本体本来是清净本然的,一旦动了念头想去看它了,这念头就是一种测量,一下子就使这个“清净本然”变成一种确定的状态,这样就生成为物质世界了。《楞严经》最早、最清楚地把意识和测量的关系说出来了。

 佛学和自然科学最终会在山顶汇合吗?

有很多人习惯说佛学是迷信,我说不,佛学不是迷信,佛学研究的东西和自然科学不同,是宇宙的另一方面,就是意识。  

佛学和自然科学的研究就像爬喜马拉山一样,一个从北坡往上爬,一个从南坡往上爬,总有一天两者要会合的。

量子意识

这一部分介绍现在世界上的研究量子意识达到什么水平了。这些材料取自于《科技日报》上一篇大文章,标题是《物理学和数学能完整描述真实吗——世界著名物理学家论辩量子意识》,其中介绍世界上对量子意识的研究。

科学家们现在已经开始认识到了,意识是种量子力学现象。

这点可能与我前面讲的这些东西有关:意识像量子力学的现象,意识的念头像量子力学的测量。

人的意识过去一直都没有搞清楚,包括中医经络学说讲的“气”,“真气循环”。“气”用任何实验方法都没有找到。很可能意识或是“真气”这种东西,实际上是量子力学现象,用经典物理学的电学、磁学及力学方法去测量,是测量不出来的。

量子力学现象的一个主要状态,就是刚才说的量子纠缠。

大脑中有海量电子,它们处于复杂的纠缠状态。意识就是大脑中这些处于纠缠状态的电子在周期性的坍缩中间产生出来的。这些电子不断坍缩又不断被大脑以某种方式使之重新处于纠缠态。这就是现在量子意识的一种基本观念。

这个假说在解释大脑的功能方面已经开始有一些地位了,形成了量子意识现象的基础。

目前关于量子意识的理论有好几种,这里介绍影响最大的:英国剑桥大学的教授彭罗斯(Roger Penrose)和美国一位教授哈梅罗夫(Stuart Hameroff)他俩创立的理论。

彭罗斯曾和霍金合作发现了黑洞的各种特征,是现代顶级的物理学家。他写了一本非常著名的书叫《皇帝新脑》,不知大家看了这本书没有,现在到书店去还找得着。

他这本书就是研究意识,他认为人的大脑有一点是现在的计算机和机器人做不到的,就是人的大脑有直觉。计算机和机器人都是逻辑运算,所以它不能产生直觉。直觉这种现象,彭罗斯认为只能是量子系统才能够产生。

也是量子信息吗?

彭罗斯和哈梅罗夫认为,在人的大脑神经元里有一种细胞骨架蛋白,是由一些微管组成的,这些微管有很多聚合单元等等,微管控制细胞生长和神经细胞传输,每个微管里都含有很多电子,这些电子之间距离很近,所以都可以处于量子纠缠的状态。

在坍缩的时候,也就是進行观测的时候,起心动念开始观测的时候,在大脑神经里,就相当于海量的纠缠态的电子坍缩一次,一旦坍缩,就产生了念头。

如果按照他们的理论,脑细胞里存在着大量的纠缠态的电子,那就不可避免地有量子隐性传输存在,因为宇宙中的电子和大脑中的电子都来源于“大爆炸”,是可能纠缠在一起的,一旦纠缠,信息传输就能不受时间空间限制地隐性传输了。

按照彭罗斯和哈梅罗夫的理论,我们的大脑中真是存在海量的纠缠态电子的话,而且我们的意识是这些纠缠态电子坍缩而产生的,那么意识就不光是存在于我们的大脑神经系统细胞之中,不只是大脑神经细胞的交互,而且也形成在宇宙之中,因为宇宙中不同地方的电子可能是纠缠在一起的。

这样一来,人的意识不仅存在于大脑之中,也存在于宇宙之中,在宇宙的哪个地方不确定。量子纠缠告诉我们,一定有个地方存在着人的意识,这是量子纠缠的结论。

如果人的意识不光存在于大脑之中,也通过纠缠而存在于宇宙某处,那么在人死亡的时候,意识就可能离开你的身体,完全進入到宇宙中。

所以他们认为有些人的濒死体验,实际上是大脑中的量子信息所致。

在这个时候,心脏停止跳动、血液停止流动,微管失去量子状态,而大脑中的量子信息并没有被破坏,它只是被干扰驱散到宇宙中去了。

如果一个人死后复生,苏醒过来,量子信息又回到他的大脑中去,此时他会惊讶地说:“我经历了一次濒死的经验。”

如果这位患者没有死而复生,最终死亡之后量子信息将离开身体,从而可能被模糊地鉴别为灵魂。

所以,彭罗斯和哈梅罗夫就认为,如果是用量子信息的方法来解释,说人的大脑意识真是产生于量子信息的状态,有量子纠缠存在的话,那么人体的信息是不会消灭的,只会回到宇宙的某一处。

他们认为人体的这种信息可以模模糊煳地定义为灵魂。不是和大家说的那个灵魂一模一样,但是它的状态与我们过去说的灵魂非常类似。

以上的这些是彭罗斯和哈梅罗夫的理论,现在的科学家正在开始進行大量的实验,来验证人的大脑中是否存在量子纠缠态的电子。已经有一批实验做出来了。

探索量子意识,任重而道远

2003年到2009年之间,有个叫康特的人做了一系列实验,他证明了人的精神也就是意识状态,存在着量子纠缠的现象。

加州大学伯克利分校的物理学家,认为他们发现了生物系统量子相干现象的证据,相干是纠缠的一种。

他们认为绿色植物在光合作用中就是表现出了量子计算的能力,量子计算就是量子纠缠的一种运用,所以量子纠缠在大脑中是存在的。

2010年,英国牛津大学的科学家,在《物理评论快报》上发表了一篇论文,他们发现在欧洲有种鸟,叫欧洲知更鸟(European robins),这种鸟是候鸟,它们飞得很高,但是每次找路都找得很准确。

他们发现在这种鸟的眼睛中有一个基于量子纠缠态的指南针,所以它们能用量子纠缠态的指南针来感知地球磁场很微弱的变化,来指导它们的飞行。因此如果鸟的感知系统使用了量子纠缠的话,那么人的系统中自然就有可能存在量子纠缠了。

总之,关于量子意识理论的实验仍正在進行之中,目前还很难下结论。

但是毫无疑问,物理学已经从任何事物都是“如露亦如电,应作如是观”这个方向往佛学的境界上又靠近一步了。

世界上可能存在着类似灵魂的东西,它在人生结束之后不死,只是回到宇宙中的某个地方去了。这种观念跟唯识的根本-阿赖耶识学说是相一致的。

来源:网络

责编:陈雯韵

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