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緣起

在出版了《給孩子講量子力學》之后，我在簽售過程中發現不論是成人還是孩子，像“量子糾纏”這樣的詞匯會脫口而出，也有人發問量子世界觀是否與佛教世界觀相似，以及量子力學是否支持人類靈魂存在。

我又發現他們提出這樣的問題和近些年流行的兩篇朱清時先生的文章有關。最早的一篇文章是談弦論與佛學的關系的，標題是《物理學步入禪境——緣起性空》，已經有八年了。前兩年，又有一篇特別標注為“朱清時院士”的文章在朋友圈中流傳，題為《客觀世界很有可能并不存在》，這篇文章對普通人的影響更大，以至于我妹妹將文章發給我，我回答說不要信。

我寫這篇文章的出發點就是回答這兩個問題：量子世界觀和佛教世界觀是否相似？量子力學是否支持人類靈魂的存在？我這里先說出我的結論，量子力學是量子力學，佛學是佛學，也許我們可以從哲學的角度探討兩者之間的相似性，但兩者確實是獨立無關的。并且，量子力學并不支持靈魂存在，更不支持靈魂是不朽的。

我這里集中討論《客觀世界很有可能并不存在》（以下簡稱《客觀》）一文中的兩個主要觀點：一，沒有意識就沒有客觀世界；二，靈魂就是量子信息。

沒有意識也會有量子世界

《客觀》文中先說沒有意識就沒有客觀世界，又說客觀世界并不存在。

我先引用一下朱清時先生的主要論點之一，他說：

“量子力學就像說你的女兒既在客廳又不在客廳，你要去看這個女兒在不在，你就實施了觀察的動作。你一觀察，這個女兒的存在狀態就坍縮了，她就從原來的，在客廳又不在客廳的疊加狀態，一下子變成在客廳或者不在客廳的唯一的狀態了。所以量子力學怪就怪在這兒：你不觀察它，它就處于疊加態，也就是一個電子既在A點又不在A點。你一觀察，它這種疊加狀態就崩潰了，它就真的只在A點或者真的只在B點了，只出現一個。”最后，他得出結論：“所以波函數，也就是量子力學的狀態，從不確定到確定必須要有意識的參與，這就是爭論到最后大家的結論。”他還說：“意識是物質世界的基礎，意識才使物質世界從不確定到確定。”

當然，用“你的女兒”作為被觀測對象是為了形象以及夸張，事實上，在量子力學中，微觀客體才會處于量子態中，比如一個原子。而幾乎所有宏觀客體并不處于量子態，原因很簡單，因為一個宏觀客體總是不斷地與其他客體接觸，接觸之后不免互相作用，這種作用，其實就是類似朱先生說的“觀察”，宏觀客體一旦與別的物體接觸，就不會處于量子態中，特別地，不會處于“既在客廳又不在客廳”這種量子疊加態中（在客廳是一個量子態，不在客廳是另一個量子態）。

其實，要將你女兒置于既在客廳又不在客廳這種狀態，實驗物理學家現在還做不到，因為只要空氣或者其他類似的環境存在，你的女兒馬上就只能選擇一種狀態：在客廳，或者不在客廳，不會在客廳又不在客廳。為什么會這樣呢？我們稍后解釋。

《客觀》將人的意識拔高到只有意識才會造成量子態的崩潰，這是第一個誤導。假如只有意識才能造成“波函數塌縮”，那么我們真的會懷疑沒有意識確實沒有客觀世界。

接下來，我們仔細討論一下意識與物質世界的關系。

朱文的一個中心論點是物質世界與意識不可分開，也就是說，沒有意識就沒有物質世界。如果他是對的，倒是一勞永逸地解決了宇宙學家的一個終極問題：我們這個宇宙中為什么存在意識？因為在他看來，意識必須存在，否則就沒有物質世界。是先有意識才有物質世界，所以，如果你問我們這個世界為什么存在意識，你就沒有學會量子力學。

事情有這么簡單嗎？當然沒有這么簡單。

在物理學中，當我們談論一個客體時（比如一個電子，一只貓，或“你的女兒”），我們要為這個客體賦予一些量。我們談電子好了。電子有三個最重要的量，第一個是質量。不論意識去不去測量，電子的質量是固定的，大約是10 的負27次方克； 其次是電荷。怎么去測量電子的電荷呢？很簡單，讓一個運動的電子穿過磁場，看電子路徑的彎曲程度就能測量它的電荷了。同樣，不論我們去不去測量這個電荷，這個電荷永遠不變。電子的第三個重要性質是自旋，它就像一個小陀螺。電子的自旋和其質量以及電荷一樣，總是不變的。

最后，來到核心。電子是粒子，所以電子可以有位置和速度。現在，朱文認為量子力學起作用了。當我們不去測量電子的位置和速度時，電子位置是不確定的，也就是說，電子是這么一個古怪的粒子，它可以同時處于不同的位置。這正是量子力學與經典力學的不同之處。

電子可以同時處于不同的位置不等于電子不存在，或者，當我們不去測量它的位置時，不等于說電子不存在。只能說，電子的物理狀態很奇特，它可以處于不同位置狀態的疊加之中。既然電子的質量、電荷以及自旋與測量無關，我們就沒有理由說沒有意識它就不存在。我們只能說，不測量一個電子的位置時，我們不知道它的位置，或者，電子可以處于不同位置的疊加態中。我給你一克電子，我清楚地知道這克電子里有一千億億億個電子，這是永遠不變的，一千億億億個電子不會憑空消失，甚至連一個電子也不會憑空消失。

至于朱文的客觀世界的概念，大約還包含每個電子在一個給定時刻的位置，而我們恰恰認為，這是古典物理學給我們帶來的錯誤認知，電子，以及任何其它基本粒子，就不是古典物理學世界中的那種粒子，必須在給定時刻有一個固定的位置。

我們在上面以電子為例談了量子世界與古典世界的同與不同。我們接著談，測量和意識到底是個什么關系？為什么測量會讓電子的位置顯示出來？

最近，我去貝志城家吃飯賞櫻花，我就和幾位客人討論櫻花。我說，我們觀賞櫻花，櫻花當然就被看到了。我們不觀賞櫻花，櫻花還在那里，與你看不看無關。這是為什么呢？

看櫻花，就是一種測量。測量，在現代物理學里，是兩個系統糾纏。比如我去稱體重，我的身體就和體重秤糾纏起來了。體重秤的指針指在70公斤，這是指針的狀態，而我身體的體重是我身體的狀態。我的體重和指針的方向糾纏在一起了，這形成了一個測量。

再比如說，我們將一個電子打到一個熒屏上，熒屏的一個地方亮了，我們就得知電子的位置在那個地方。這是什么意思呢？電子的位置與熒屏發光的位置糾纏在一起了。即使沒有人去看，這個糾纏也是存在的。有了人去看，不過是有人確定地看到了這個糾纏。

現在的情況是，三個系統糾纏在一起了：電子的位置，熒屏發光的位置，以及人眼接收到了熒屏發光位置發出的光子……我們看到，這三個系統不過是糾纏在一起，并沒有誰先誰后的問題，也沒有哪個系統更重要的問題。我們還可以類似地推論下去：人眼接收到光子，在視網膜上產生電信號，通過神經網絡進入人的大腦……這個鏈條可以很長，最后，才是人的意識。

現在問題來了，當我們談論意識時我們究竟在談論什么？在人類揭開意識之謎之前，我們只能模糊地談論意識。比如說，一只猴子有意識嗎？如果有，那么猴子也可以意識到電子的存在，只不過它不知道電子是個什么概念。如果猴子沒有意識，那么，在智人出現之前，電子就不存在？我估計即使一個學佛的人，也不會接受這個觀點：在智人出現之前，電子不存在，地球不存在，太陽不存在.......

接下來我再談談為什么當我們測量電子的位置時，電子的位置就是固定的。其實，這和我們使用什么儀器有關，我們用熒光屏，電子打到熒光屏上和上面的熒光物質發生相互作用，使得熒光屏的一個原子被激發從而發光。電子能同時讓兩個地方發光嗎？不能。這是因為電子是個基本粒子，它與原子發生作用時只能是局域的。我們現在明白了，為什么當我們用熒屏測量電子的位置時，它的位置就會被固定下來，只是，量子力學告訴我們，電子不是經典世界中的電子，它的位置可以出現在這里，也可以出現在那里，但一旦出現，只能在一個地方出現。

量子力學的世界是個神奇的世界，這個世界再神奇，也不會神奇到沒有意識就不存在。它只是告訴我們，一個粒子可以處于不同位置的疊加態中，甚至任何物體可以處于不同位置的疊加態中。另外，電子同時具備確定位置和確定速度的狀態不存在，這種狀態不存在也不等于電子不存在，更不等于沒有意識電子就不存在。否則我們會問一個悖論性的問題：在人類出現之前，宇宙存在嗎？

量子力學還有一個特點，就是當一個系統很大時，這個系統表現得像古典物理中的系統。例如，當我們談論薛定諤的貓時，盡管原則上貓可以同時處于生和死的狀態，但由于貓太大了，貓通過呼吸和空氣發生作用，或者貓的身體和外界接觸，貓就會肯定地處于生的狀態，或肯定地處于死的狀態，幾乎不會同時處于生和死的狀態。在量子力學中，與這個現象相關的術語叫退相干：一個系統如果和一個特別大的系統接觸后，這個系統會很快地選擇一個我們熟悉的古典狀態，而不再同時處于兩個量子態的疊加之中。薛定諤的貓要么生要么死，同樣，當我們測量電子的位置時，由于熒屏是個很大的系統，電子會很快處于一個固定位置的狀態。

以上的道理也解釋了貝志城院子里的櫻花本來就開在那里，因為有空氣，有陽光，有土地，與我們看不看無關。

沒有人類的測量，量子態也會退相干，也就是會塌縮，所以，朱文的主要結論之一“所以波函數，也就是量子力學的狀態，從不確定到確定必須要有意識的參與，這就是爭論到最后大家的結論。”并不正確。