前言
本人试写的原创科幻小说,将持续更新连载。小说内容主要是围绕量子力学的基础背景和理论,如双缝干涉实验,波粒二象性,不确定性原理(测不准原理),平行宇宙论等。建议读者在阅读前先对这些理论有一个基本了解,将极大的提高阅读趣味。
一
窗外景色怡人,大片鲜绿的草地,偶有一小片深绿的树林,房屋之间间隔很远,颜色清新。
火车匀速行驶着,这节车厢里的内饰是风格古朴的木地板和浅色印花墙纸。印花是淡青色的,形状像是中世纪某领主的图章。
一个青年男子背对着火车的前进方向坐着,身着黑色西装,白色衬衣,淡青色领带,他仪态里的深沉似乎有点超出他的年纪,他正思考着什么。
“先生,需要喝什么饮品吗?”面貌阳光的女乘务员热情地问道。
他转过头向她微笑了一下,微笑里的真诚与之前的深沉形成鲜明的对比。
“咖啡,谢谢。”
乘务员把咖啡、牛奶和糖递给她,轻快地走开了。
他搅动着咖啡,又开始思考。
“如果我刚才要的是苹果汁,那么又一个平行宇宙中的又一个我将会开始过上同出异辙的生活。”
他微笑着,基于量子力学的种种思维实验是他向来颇为感兴趣的。
他想得不太精确,理论上,在他做出选择之前,在选择被呈现的时候,多个平行宇宙就已经产生了。因为每一个选择都存在被选择的可能性,而正如单独的光子在量子态可以以“同时穿过两条缝隙”的方式“自我干涉”,所有可能的选择同时发生了。选择了咖啡的他只是选择之前的他的一个分支,他认为自己做了这个选择,是因为自己已经成为了一个量子路径的“观察者”,观察者的存在破坏了量子本身的二象性,或者说加入了这一特定路径选择所存在的时空结构(即诸多平行宇宙中的一个),成为了这个路径所定义的世界的一部分。
他选择了咖啡,但选择了苹果汁的他已经存在了。
二
窗外景色怡人,大片鲜绿的草地,偶有一小片深绿的树林,房屋之间间隔很远,颜色清新。
火车匀速行驶着,这节车厢里的内饰是风格古朴的木地板和浅色印花墙纸。印花是淡青色的,形状像是中世纪某领主的图章。
一个青年男子背对着火车的前进方向坐着,身着黑色西装,白色衬衣,淡青色领带,他仪态里的深沉似乎有点超出他的年纪,他正思考着什么。
“先生,需要喝什么饮品吗?”面貌阳光的女乘务员热情地问道。
他转过头向她微笑了一下,微笑里的真诚与之前的深沉形成鲜明的对比。
“水,谢谢。”
乘务员把一杯清水递给她,轻快地走开了。
他拿着玻璃杯,又开始思考。
“如果我刚才要的是苹果汁,那么又一个平行宇宙中的又一个我将会开始过上同出异辙的生活。”
他微笑着,基于量子力学的种种思维实验是他向来颇为感兴趣的。
他想得不太精确,理论上,在他做出选择之前,在选择被呈现的时候,多个平行宇宙就已经产生了。因为每一个选择都存在被选择的可能性,而正如单独的光子在量子态可以以“同时穿过两条缝隙”的方式“自我干涉”,所有可能的选择同时发生了。选择了水的他只是选择之前的他的一个分支,他认为自己做了这个选择,是因为自己已经成为了一个量子路径的“观察者”,观察者的存在破坏了量子本身的二象性,或者说加入了这一特定路径选择所存在的时空结构(即诸多平行宇宙中的一个),成为了这个路径所定义的世界的一部分。
他选择了水,但选择了苹果汁的他已经存在了。
三
他接着想。如果另一个平行宇宙中的我也没有选择苹果汁,但也想到“如果我刚才要的是苹果汁,那么又一个平行宇宙中的又一个我将会开始过上同出异辙的生活。”那么在意识的层面上,我与他又出现了高度相干。如果忽视时间差和一些微小的环境变量,我与他的唯一区别在于面前的这杯饮品不同(如果相同就是同一宇宙),那么如果我把他还回去,而他也想到把它的饮品还回去,那么这两个宇宙的量子态差异就进一步减小,近乎等同。
可是时间差和环境变量哪是可以说忽视就忽视的,量子的特征在粒子的级别都有明显的显现,如果我迟一微秒起身,或者迟一微妙回来,或者乘务员对我还回去的饮品放置的位置有一毫米的不同,这两个宇宙就仍属退相干的独立时空。他不久前刚读过这句话“只单独考虑量子系统,其随着时间流易的演化是呈非幺正性,虽然量子系统与环境整体随着时间流易的演化是呈幺正性。这样,量子系统的演化貌似具有不可逆性。由于环境拥有几乎无穷大的自由度,而且很难适当地操纵环境,因此,一般而言,量子退相干具有不可逆性。”
等一下,“貌似”和“一般而言”让他没有就此停止思考。等一下,在我想象所有这些可能性的时候,所有这些宇宙都已经存在了,已经处于量子纠缠状态,就像薛定谔的盒子里既死又活的猫。那么在这无限多的可能性里,总有那两个平行宇宙中的我会在退还饮品时达到完美同步,从而让已经退相干的量子态重新回到相干状态!两个平行宇宙将会转而成为“全等”宇宙!那样会发生什么???他一边想,一边拿起面前的杯子,向乘务员走去。毕竟他也是无限个可能性当中的一个可能性。其实,既然这些“他”经过了同样的思考过程,那么“他们”不就是我?“我”可能也是他们思维中的“他们”中的一个?最终,能够实现这一点的,其实就是“我”?
四
他走了两步,又停了下来。他想,可是如果“再相干”并不能在我所在的这一个宇宙成功,即便它确实发生了(在另一平行宇宙),我又如何能知道呢?只能凭借类似墨菲定律的反定律(由于量子退相干及其延伸有着无限的可能性,那么但凡可能发生的都一定会在某一平行宇宙发生)的猜测。况且,如果那样,它即便发生,对我又有什么影响呢?
可是成功实现了再相干的那个“我”很可能会观察到前所未见的物理学现象,甚至揭开量子力学的新篇章,理论上,那一平行宇宙将迅速在物理学方面超出其他平行宇宙,甚至彻底地革新它作为一个平行宇宙的存在方式,以及与其他平行宇宙的关系。
可是那跟我有什么关系呢?到那种境地,“他”还是“我”吗?
五
他接着想,既然我能想到这样的“再相干”实验,很可能有其他人也已经想到过或者试验过了。而没有听闻过,是因为在我这一平行宇宙它没有成功过。
但是按之前的推理,它必然已经在某一个平行宇宙成功过,必然有一个平行宇宙中的人实现了已退相干的平行宇宙的再相干,将“平行”宇宙再次“重合”。也就是说,已经存在比我们更了解量子力学的量子生物(姑且这样叫),他们甚至可能有与其他平行宇宙进行干预(interact)的方法,只不过要么未曾与我这一个平行宇宙接触,要么尚未与任何平行宇宙接触,原因也可能是多样的,可能是有的放矢,可能是没有必要这样做,可能是有后顾之忧或者其他我想不到的原因。更加有趣的是,这些掌握了更先进量子知识的存在,与我们有着共同的过去。他不禁感到一丝寒意。
六
他把脚步放慢了,仍在向乘务员走去,但几乎一步一停。忽然,他感觉浑身有一种轻飘飘的感觉,对面一个读报纸的人抬头看了一眼,然后眼睁大,再睁大,然后用手指着他的方向,开始颤抖。旁边的人顺着他指的方向看了过来,都瞪大了眼睛。一位女士尖叫了出来,吸引了更多乘客的眼光。他低头去看自己,自己也忍不住惊叫出来…
七
在经典的双缝实验中,人类认识到了自己对于物理事实认知的限制。“观察者可以决定是否装置探测器于光子的路径。从决定是否探测双缝实验的路径,他可以决定哪种性质成为物理实在。假若他选择不装置探测器,则干涉图样会成为物理实在;假若他选择装置探测器,则路径信息会成为物理实在。然而,更重要地,对于成为物理实在的世界里的任何特定元素,观察者不具有任何影响。具体而言,虽然他能够选择探测路径信息,他并无法改变光子通过的狭缝是左狭缝还是右狭缝,他只能从实验数据得知这结果。类似地,虽然他可以选择观察干涉图样,他并无法操控粒子会冲击到探测屏的哪个位置。两种结果都是完全随机的。”
也就是说,当我们试图确定量子的位置(粒子的性质),它就失去了波的性质,由概率性的重叠存在成为了确定的独特存在。而当我们任由其以我们无法用数学模型确定的方式自由运行,我们则可以观察到量子的波的性质,一种量子纠缠状态。也就是之前提到的“同时穿过两条狭缝”和“自我干涉”。需要注意的是,这种区别不是观察者效应,不是误差或者测量技术的限制,而是量子的自身秉性,也就是说,粒子与波的世界,总是只有其中一个向观察者打开大门,而量子本身却横跨这两个世界。
人们试过用光子、电子、中子、原子甚至分子,都发现了这种奇特的波粒二象性。我们已知道量子物质既有波的性质,也有粒子的性质,可是无法切实地知道概率波包含的各种可能性具体如何同时存在,又是怎样决定何时、何地、以何种方式转换为粒子的物理现实。波粒二象性导致的“测不准原理”使得物理学家感到非常困顿,似乎我们无论以什么样的方式观察、测验,我们所得到的都只是真相的一个侧面、一部分,而非全部。
但是,想象一下,如果一个量子有自我意识,而选择观察自己的量子性质呢?如此一来,波和粒子的性质可以不再通过宏观现象(路径或干涉图样)来观察,而成为了一种对自我存在的体察,或者说“感受”。这样的结果,不敢说是绝对全面的,但起码是更加全面的。
可惜的是,我们至今没有遇到过有自我意识的光子、电子、中子、原子或者分子。
等一下,既然量子力学具有已知维度上的普遍性,量子力学的所有规律也同样适用于我们。也就是说,从高于个人,或者说外于个人的视角来看,我们也是量子。
而我们是有意识的。
如果我们观察自己作为量子的存在,我们就超越了波粒二象性的外在限制。
从来没有人想到过这样做。物理学家们在绞尽脑汁地观察物理世界,从没有想到我们自己也可以被观察,也正在被观察。
从来没有人这样做过,直到一个在火车上要了咖啡的人,和要了水的人,和要了果汁的人,同时想到了另外二者,并试图开启“跨宇宙”的联系。
八
越来越多的人开始向这个方向看了,车厢里的惊叫声、议论声开始响成一片。
人们看到的不是一个人。
上面这句话的重音在“一个”上。
他成为了无数个人影的叠加——这无数个人影位置各不相同,有的稍在前,有的稍在后,有的偏左,有的偏右。这无数个人影动作各不相同,有的在抬手,有的在迈步。这无数个人影的表情也各有不同,有的睁着眼,有的闭着眼,有的更轻松一些,有的更凝重一些。这无数个人影有的颜色更深一些,有的更浅一些,有的几乎是透明的。
这图景让人们惊呆了,然而人们并不知情,对于他来说,自己身体的叠影只是他体验到的很小的一个部分。
他看到的图像在叠加,也就是说,视觉中的每一个人,都跟人们看到的他一样,成了无数个人各不相同的人影,环境也在叠影,行李架的叠加如此严重,以至于看到的似乎是一种怪异的超复杂几何体。
他听到的声音也在叠加,像是有一千个电台环绕着它以不同的速度不同的音量同时播放。
他的触觉也在叠加,有的感觉触到了风,有的感觉放在火车座椅上,有的感觉握着玻璃杯,有的感觉握着咖啡杯。
最难以理解的,用文字几乎难以描述的,是他的思维也在叠加。像是无数台计算机运行着不同的程序,而所有这些程序的代码不分次序得都显示在同一个屏幕上,反而看不出任何程序存在的迹象,只感觉是乱码。
一种混沌却又似乎有迹可循的状态。
一种无比丰盈却同时无比空虚的状态。
从来没有人体验过,也不会有没有体验过的人能想象到。
现在,他是谁?
那个人们亘古在询问的问题。
在无法描述的精神喧嚣中他似乎也在很清晰地问自己,“我是谁?”
九
再一次提到双缝干涉实验。在实验中,量子的路径是二选其一的,但是这个选择不是一个完全随机的选择,而是基于量子作为波的特性而遵从着波的衍射模式的概率分布,也就是说,我们作为观察者没法知道此刻刚刚发射出的量子会经过哪一条缝隙,去到光屏上的哪一个位置,但是它是知道的,它一丝不苟,却不露痕迹地,走向自己既定的(然而我们不知是如何决定的)“命运”。而当一个个量子陆续完成行程后,光屏上可以看到和谐的衍射图样。从某种程度上来说,我们几乎可以说每一个量子都知道自己之前的量子的“生命历程”,也知道后继者将会书写的“人生轨迹”,在这无数种可能性中,每一个都精确地去践行自己最该承担的那个职责,以实现最终衍射图样的规律和缜密,每一个似乎都知道自己是整体的一部分,它们没有做选择因为它们共同遵循着波宏观衍射的规律,但是它们又都做了选择因为若任何一个改变了应属于它的路径(理论上任何路径被选择的可能性都是相同的,如果只基于粒子的性质)最终的结果就不会是我们看到的无可挑剔的衍射图样。这一个个被缓慢发射的量子像是独立于时间和空间而存在的幽灵,像是在一个我们作为观察者并不知道的维度里,它们亲密无间,它们时刻保持着联系和交流,也许甚至哂笑着作为观察者的我们因粒子世界与波世界的分庭抗礼而抓耳挠腮的样子。
反过来说,也许是因为每一个粒子都意识到了其他粒子与自己的这种强烈的相关性,意识到他们在合力顺从一个宏观的法则,他们才获得了超出自己本身的知识或者说感知,每一个粒子都接收到了其他那些看似与其风马牛不相及的粒子的信息,也在向他们发送着信息,这些信息的传递似乎并没有时间的先后之分,也没有距离的远近之谈,因为最早发射的粒子和最后发射的粒子,即便相隔数日,仍然保持着这样的联系,而衍射图最中心和最边缘的粒子,都仍然是在执行同一个任务。
那么如果我们站在其中某一个粒子的角度,对于它来说,“我”并不只是目前的这一个粒子,因为“我”此刻存在的方式和之后会发生的变化与其他许许多度粒子有着密不可分的联系,没有他们,也就没有“我”,同样的,没有“我”,也就没有他们。所以他们也是我,我也是他们,我们在物质层面虽有界限(每一个粒子都有自己独立的物质结构),但在一个结合了物质、运动、时间、空间的维度上,这样的界限似乎消失了,成为了一个共同体,物理学上还没有出现过词语来描述这样的共同体,我姑且称它为“共质”(不要与生物学得共质体混淆了),意思是说,他们的基础特质不是物理特质(所以超出了“物质”),而是因为共有的关系而体现出的特质。
总得来说,共质得以存在依赖两个基本的条件:一是共质中的物质都具有超出本身的意识(即超我意识),意识到了共质中其他物质的存在,也意识到了他们之间存在的超出三维物理范畴的紧密关系,我把这个条件简称为共质意识。二是在这个意识的基础上,共质中的物质都在主观地参与所有物质共同进行的关乎共质总体物理性质的动作,我把这个条件简称为共质动作。共质意识和共质动作都是即主观又客观,即宏观又微观,共始共终,甚至可以说是无始无终的物理存在。
基于这两个条件,我们就能够理解人类之为何迟迟没能接触到共质的存在。在量子力学推演出平行宇宙理论之前,我们几乎是不存在共质意识的。中国道家的“合道”的概念可以说有一些相似之处,但它仍然强调了里外之分,即我与他者的和谐,并没有深入到我与我的和谐。佛家的“自性”概念,虽然激发了返观内照,却使注意力变得单一,在专注中追求“寂灭”,更多是在体悟“无”,而共质意识却要求体悟一个看不到的“有”。在共质意识都遥不可及的阶段,共质动作就更是天方夜谭了。在平行宇宙论开始吸引注意以来,尤其是借影视、文学作品而慢慢成为了一个越来越平民化的概念,共质意识越发成为了一种可能。然而拥有共质意识不代表一定会引发共质动作,共质动作需要一种主观代入和宏观的观察感的结合,一个人需要既是本体又高于本体,这是挑战人类的心理学常态的。但是随着共质意识的发展和深化,共质动作迟早会发生,即便是偶然的不经意的。
人类的第一次有记录的共质动作,在一节火车车厢里,非常无意的发生了,接下来的事情便一发不可收拾,我们对人类和对世界的认识,自此翻开了新的一页。是的,共质动作的发生只是一个序幕...
十
信息科技和人工智能的发展没有改变计算机运行原理的基本特征。算法仍然必须具有有穷性和确定性。
他此时所经历的视觉、听觉、触觉、空间、时间、思维的叠加状态,即上文所定义的共质状态,是世界上已存的和将存的任何超级计算机也无法模拟的,原因如下:
1)他与无限空间与时间可能性的其他“他”成为了共质,这无限种可能性所包含的信息量是无穷的。
2)共质中每一个空间与时间可能性的“他”的空间与时间变化趋势又是不确定的,正如双缝实验中每一个光子的路径及着陆点,就这个单个光子来说,是不能同时确定的一样。
这种状态是无法精确用语言描述的,我姑且试图用简化的平面直角坐标系来描述一个近似的概念。我们用横轴来代表时间,纵轴来代表空间(把三维降到一维),那么这个坐标系上的每一个点,都代表了这个共质的一个可能的存在状态(简化版,我们忽视了除空间和时间之外的其他属性),这个坐标系因此现在密密麻麻填满了他的各种存在状态——有一个在1岁2个月零7天4时5分12秒在卧室吸吮妈妈乳汁的婴儿、有一个在1岁2个月零7天4时5分12秒时在客厅吸吮妈妈乳汁的婴儿、有一个在操场南边左数第五棵树下喝可乐的青年,有一个在操场南边左数第五棵树下喝雪碧的青年……
理论上,所有这些可能性应该是平等的,每一种时空组合都具有完全相同的偶然性。但回想一下“九”中提到的“在这无数种可能性中,每一个都精确地去践行自己最该承担的那个职责,以实现最终衍射图样的规律和缜密,每一个似乎都知道自己是整体的一部分”。正如那一个个被观察的光子一样,在这个直角坐标系中,在他此刻混沌又似乎有些脉络的体验中,有一些点是明显地区别于其他点的,如果用一种视觉化的表达方式来说,这些点放射出了光明的向上的射线,这些向上的射线触碰到了一个精密设计的每一点都不同的棱镜,把这些射线折射向坐标系上的其他点,引致其他点也发出向上的射线。所有这些被点亮的点,显然是被选择的。
被谁选择的呢?此刻的他吗?因为这些点共同决定了此刻的他的坐标?这说不通,因为此刻的他的位置也是被选择的,也是先于和高于共质意识而已经存在的,对此刻的他之后的坐标点也是已经存在影响和联系的。所有点的互相影响是同时存在的,这就否定了任何一个点可以先于其他点而做决定的可能性。那么也就是说,所有这些被选择的点,是被外于他们的一种因素和力量选择的,一种独立于他,却又非常知悉他的,更高的意志。是谁呢?
...
未完待续