【虾扯蛋】之几个蛋疼问题(1)

  • f
    fttod
    前一帖:
    https://www.hi-pda.com/forum/viewthread.php?tid=508016

    前面我在第一部分主要说了一些我关于matrix电影细节的看法,下面想谈谈宏观方面。
    \\由于知识所限,下面内容可能是真正的“虾扯蛋”。。。囧

    几个蛋疼问题
    1、哲学问题
    (1)随机(上)
    为了方便处理一些问题,人类会倾向于把无法了解的过程称为随机性,比如抛一个硬币、开彩票之类的。这些从现象上看都是真随机的,也就是事件的结果无法预测。然而无法预测会有很多原因,比如理论上不能预测和达不到预测的科技水平是有质的区别的。我们都知道抛硬币时硬币在离开手之后完全是物理运动,是按照物理学定律运动的,也就是说只要知道硬币的出手速度、角度以及周围的环境变量(包括空气密度、流动情况,地面的凹凸情况、弹性系数等)后硬币最终的状态(即正还是反)是完全可以计算出来的。只不过这个计算会非常非常复杂,并且精度要求很高,开始阶段的细微误差都会导致最后结果的改变。所以可以认为硬币至少在离手以后的过程是伪随机。
    这是经典力学时期的决定论,即世界是按照某组特定规律运行着的,从宇宙诞生的一开始就决定了后来的所有状态,如果我们测定了宇宙在某一时刻的完整状态,那么后面发生的事我们都可以预测出来。在我接触量子理论前我是坚定的决定论者,我不承认真随机的存在,认为现在不能预测只是没有达到预测水平而已。然而量子理论却告诉我们,微观世界里有无法预测的东西存在,而且是理论上无法预测。
    量子理论的一个基本原理就是不确定性原理(具体可以看这里:http://baike.baidu.com/view/51569.htm),然后根据这个原理又有个薛定谔猫论(具体看这里:http://baike.baidu.com/view/63608.htm。)这些理论第一眼看上去跟我们的“常识”都是相违背的,于是我也就有了很多疑问。
    先说薛定谔猫,这个实验是为了把难以观测的微观衰变过程放大到宏观,于是得出一个猫同时又是死又是活状态的结论。之所以出现这种情况,我觉得归根到底是因为猫在箱子里的状态无法被外面观察到,事实上并没有起到一个方便观测的作用。我的问题就是,他为什么不把毒药换成炸药?当衰变发生的时候引爆炸药,于是箱子就被炸药炸毁了,我们也就可以观测到衰变发生的时间。换句话说,薛定谔猫的结论是我们需要打开箱子才能决定猫的生死(注意是决定),否则猫在一段时间内都将处于既死又活的状态;那么把毒药换成炸药以后这个结论就变成:箱子同时处于被炸和没有被炸的状态,我们只有打开箱子才能决定箱子是被炸还是没被炸,这是否很荒谬?(能做出打开箱子这个动作说明箱子还没炸,那么怎么会是炸和没炸共存的状态呢?)
    不确定性原理简单说就是无论我们用什么方法去观察一个物理量,必然会对观察的对象造成影响,这个影响会使对象的运动状态发生变化,于是我们观察到的现象和数据总会有误差。

    下面引用《上帝掷骰子吗?》里的一段话:
    “量子派物理学家现在终于逐渐领悟到了事情的真相:我们的结论和我们的观测行为本身大有联系。这就像那匹马是白的还是红的,这个结论和我们用什么样的方法去观察它有关系。有些看官可能还不服气:结论只有一个,亲眼看见的才是唯一的真实。色盲是视力缺陷,眼镜是外部装备,这些怎么能够说是看到“真实”呢?其实没什么分别,它们不外乎是两种不同的观测方式罢了,我们的论点是,根本不存在所谓“真实”。
    好吧,现在我视力良好,也不戴任何装置,看到马是白色的。那么,它当真是白色的吗?其实我说这话前,已经隐含了一个前提:“用人类正常的肉眼,在普通光线下看来,马呈现出白色。”再技术化一点,人眼只能感受可见光,波长在400-760纳米左右,这些频段的光混合在一起才形成我们印象中的白色。所以我们论断的前提就是,在400-760纳米的光谱区感受马,它是白色的。
    许多昆虫,比如蜜蜂,它的复眼所感受的光谱是大大不同的。蜜蜂看不见波长比黄光还长的光,却对紫外线很敏感。在它看来,这匹马大概是一种蓝紫色,甚至它可能绘声绘色地向你描绘一种难以想象的“紫外色”。现在你和蜜蜂吵起来了,你坚持这马是白色的,而蜜蜂一口咬定是蓝紫色。你和蜜蜂谁对谁错呢?其实都对。那么,马怎么可能又是白色又是紫色呢?其实是你们的观测手段不同罢了。对于蜜蜂来说,它也是“亲眼”见到,人并不比蜜蜂拥有更多的正确性,离“真相”更近一点。话说回来,色盲只是对于某些频段的光有盲点,眼镜 只不过加上一个滤镜而已,本质上也是一样的,也没理由说它们看到的就是“虚假”。
    事实上,没有什么“客观真相”。讨论马本质上“到底是什么颜色”,正如我们已经指出过的,是很无聊的行为。根本不存在一个绝对的所谓“本色”,除非你先定义观测的方式。
    玻尔也好,海森堡也好,现在终于都明白:谈论任何物理量都是没有意义的,除非你首先描述你测量这个物理量的方式。”

    这段话可以用我的三层概念来解释。真相指的是物理层,现象指的是逻辑层,而观察方式和工具是接口层。真相被接口层翻译成逻辑现象然后被我们感知。真相可以只有一个,然而接口层可以有很多种实现方式,于是现象就可以有很多,只是对人身体自带的感觉器官而言,接口层只有一种,于是观察到的现象就只有一种。如果你借助了工具(也可以认为是某种接口层的一部分),而工具是多样化的,于是观察到的现象就可以是很多种。此外,当存在非常多的观测方式时,每种观测方式影响物质运动的效果可能都不同,所以理论上的现象就可能都不一样,呈现出一种概率分布。
    然而问题又来了,以上只是说明观察会影响结果或者多种观察手段会导致现象的不一致,那么我不去观察总行了吧?不观察只是代表我不知道对象是怎样运动的,而事实上对象应该仍然是按照固有规律运动并对周围产生影响的,不会因为我不观察而停止运动,这个说法难道也不对?或者说在排除观察干扰的情况下微观中某些物质的运动规律本质上就是概率分布而不是确定的?

    目前我是这么理解的:从观测影响微观物质运动状态来考虑,那么观测本身是把确定变为不确定;而从多观测手段导致现象不一致来考虑,观测是把不确定变为确定。也就是说物理层的“运动”规律是确定的,然而这种“运动”对于我们的“意义”是不确定的。于是,上面那句话里前面的“确定变为不确定”都是指物理层,而后面的“不确定变为确定”是指逻辑层。
    那么其实决定论就需要明确一个概念,所谓的“世界”是指真实的物理层世界,还是我们所观察到、所感觉到的逻辑层世界?如果是前者,那么显然决定论还是成立的;而后者又是怎样呢?


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    https://www.hi-pda.com/forum/viewthread.php?tid=508783&extra=page%3D1


    [本帖最后由 fttod 于 2009-8-15 18:44 编辑]
  • 菩萨蛮
    支持你一下。希望精英也都来激烈讨论
  • e
    eastlight
    又来了, 排队等精英们.
  • x
    xueshan123
    我的理解:量子物理在微观上体现是测量会对结果产生影响,所以不可测。薛的猫是为了突出量子的不可测性,是一个形象体现。炸药箱子就不一样,是宏观的可观察性,观察到了具体体现的结果,但是没有影响,这样有一个可以测量的标竿,就不能用量子物理理论解释。假如有很多薛的猫箱子,你开箱子以后箱子里面就不再变化,那么你开箱子的时间就对猫的死活产生了影响。可能有的一秒猫就死了,两秒开发现猫死了;有的三秒,两秒开猫活了。你不知道里面几秒放射,所以你的观察时间会对结果产生影响,和猫的死活有关。假如在炸药箱子和观察者外边再套个箱子。爆炸也没有任何反应传出来,开箱子,里面不再变化。那么,在开外箱子前,里面观察者的生死对外观测者来说,是未知的。但是,内箱子的观测者是知道自己状态的,假如他可以和外界联系而不对整体箱子状态产生影响的话(我们可以观测它的状态而对量子的状态没有影响的话),那么,量子物理将成为第二个经典物理,新的理论会出现。
  • b
    bierhofflc
    为什么每说完一句话都要带个“囧”
  • 菩萨蛮
    物理学家我拜服你
  • x
    xueshan123
    手机上来,后面的我也说一下我的理解。物质是客观存在的,观测却是主观的。我们判断物质的性质,是根据基于我们对其观察来形成的,在我们的角度看来是正确的。但是,就一定是它的本质体现吗?不一定。就像道尔顿送他母亲的樱桃红袜子一样,在他母亲看来,红色;道尔顿看来却是灰色。两个说法都是基于自身对一物体的理解,但是基于观察者的差异(道是色盲),而产生的物质差异,但是没有改变物质本身的性质。接口层不是唯一的,假如观测者一半一半正常色盲,那么,袜子就会有两种颜色。对于同一片树林来说,阔叶林和树质很差(逻辑层)的结论是通过不同的观测方向(接口层)来反应物质层的。其实结果都正确。以上说明只是基于无限多的接口层作用时物质产生了宏观不可查的结果时。河边有很多风车,当一个盲人走到河边用手去触摸到一个一片圆头扇翼向下且一触即动的三翼风车后,他告诉别人河边的风车一片圆头扇翼向下,这个结果一定正确吗?别人去摸他摸过的风车,什么也没有摸到;也许别人摸到旁边的风车就是尖型扇翼向下或者方翼向下。河边有风车是经典物理的范围,扇翼就是现代量子物理的范围。盲人走到河边,无数次的触摸,最终后告诉他人,有三百六十分一的可能,能摸到一片圆形扇翼向下。就是这样,也不能保证,另在一个人去摸了三百六十次,就能摸到一次圆翼向下。如果盲人到河边,连摸都不摸,怎么能知道有风车呢?回到的原文的结尾:假如我们只能通过触摸去感知世界:不去触摸,怎么知道它在运动呢?但是一触即离以后,怎么知道它还会运动呢?也许后来我们张开了眼睛,那么,新的量子物理即将到来。
  • f
    fttod
    手机打这么多字啊,幸苦了~
  • f
    fanium
    看的很晕~
  • a
    asdasd
    我来上图
  • x
    xueshan123
    量子物理只是基于现有的观测对微观观测产生影响下的理论。假如在将来,人类能直接感知另外一类微粒子,这类微粒子小到什么程度呢?和光子的质量体积比,就像精子和太阳的比例。(囧),我们用这种微粒子去感知双缝干涉的光子。我想,结果就会很确定是左是右。
  • y
    yohotang
    首先我比较相信弦理论,就是说真实宇宙有4维以上

    暂且拿5维世界来解释,就是3维,时间,概率

    电子衍射,实际上在5维里,是通过缝隙,按概率同时落在了荧光屏所有位置的。但是作为观测者,你的思维(主观)总是4维空间的产物,没有人有5维空间的思维能力。这就是说,你感受到的世界,在你大脑里只有4维。因为我们大脑从逻辑上,只考虑地点,时间,主体,还有事情的前因后果。如果你有充分的想象力,请想象一下,第五维上(概率),有个平行世界的你,大脑里感觉到了电子落在不同位置上,“他”在以那个位置的电子落点思考所有后来的事情。但是很可惜,在这个世界(5维里这个位置的你)思想只能局限在这个概率位置的事实,不可能联系到“他“的思想,来考虑整个5维事实。因为思维是4维空间的产物,不可能超越这个维度。即使5维其他位置的你在思考,你和那个“你”之间的思维也不相往来。

    5维世界是不是决定性的,我不知道;但是在4位空间来看,当然很多事情就不是4维空间的规律可以用来推理决定的了。也许以后基于量子计算机的人工智能能够理解5维的思维吧,反正和人的思维没关系。人的思维是基于神经细胞之间的传导,和量子理论没关系。
  • j
    jjdisk
    你们为什么一定要matrix化呢?逃不出这个筐的话,你们真的没有办法!
  • f
    fttod
    这部分我还没说到matrix吧。。。囧



    大家来围观牛人~
  • y
    yohotang
    PS 举个例子说明我们思维为什么是4维空间的产物
    想象有种可怜的智慧生物是生活在平面世界2D,时间T(总共3维,比我们世界少了厚度维度)图中的灰色小人。而这个时间点,有个4维空间的粒子闯过(红线)。
    这时候A世界面里的灰色人,看到他的世界里突然出现一个粒子又消失了(他有各种科学手段来跟踪这个粒子,比如在荧光屏上成像)。同理另一个世界面B里,“他“也看到粒子了,但是位置偏下。灰A动用他所有脑细胞,考虑这个粒子怎么运动的;灰B也在想。但是他的脑细胞不管在A世界或者B世界里,都是2维的。二维细胞只能在自己那个平面相互作用,产生思维;没有粒子或者作用力从灰A到灰B。也就是两个层各自观测者不能联系;他们也想不到同时还有另一个他在不同世界层在思考这个4维的粒子运动。
    很幸运我们是4维的大脑,是4维的观测者和思考者。我们一眼就看明白了粒子的运动。脑子好的人也能理解为什么灰人想不通那个粒子到底什么样,怎么运动的(即使他实际存在于4维世界,因为我们看到他在不同层里面都有位置)

    脑子再好一点的人,可以把这个例子推广到我们自己身上。实际物理事实就是4维以上的。但是我们大脑,我们思维是建立在4维基础上的。没人有脑细胞可以穿越“第五维度概率“来思考,所以我们对电子的运动不确定匪夷所思。也许有更高维度的智慧(比如量子人工智能)有更高维度的观察和思考力,一眼就看明白电子怎么运动的。

    推广开来,即使我们只有4维智慧,但是我们如果掌握了5维运动规律,用此来推导另一个4维层的自己,应该怎么思考,应该有什么样的物理运动。我们可以把所有4维层按第五维概率层综合起来。也许我们也能间接“看到“第五维的真正的电子运动。也许借助“量子人工智能“更快些更直接“看到“真实的电子。

    [本帖最后由 yohotang 于 2009-8-15 00:35 编辑]
  • f
    fanium
    学习一下~
  • d
    distribution
    在人类总体认知能力和认知手段还如此落后的情况下,对此类问题的思考必然会停留在肤浅的表面
    当然不排除有一些天才力图认识得更深入一些,但我认为这基本上是徒劳无功的甚至是很危险的,据说有人就这样活生生的疯了(当然也不能排除这些人确实认识到了一些我们不可能认识的东西,结果被我们认为是疯了)
    楼上的各位要保重啊
  • f
    fangsheng
    关于不确定原理,关于薛猫在被观察前的生死状态,谈谈俺的理解。

    俺们人类习惯上喜欢严格区分下列3种情况:

    A: 在进行观察之前,任何确定的状态都是压根儿不存在的。

    B: 在观察前,某种确定的状态其实是存在的,但这个世界的特点决定了俺们无论如何都不能确切得知这种状态到底是什么。

    C: 在观察前,某种确定的状态其实是存在的,但目前俺们尚未找到方法去确切得知这种状态到底是什么。

    现在量子物理学家们说: A、B两种情况是等价的,它们完全是一回事!

    这其实已经是个哲学问题了,俺开始也不能接受两者的等价,但后来越来越感到这一思想的伟大。因为没有它,就没有科学。

    [本帖最后由 fangsheng 于 2009-8-28 23:05 编辑]