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量子纠缠、贝尔理论和贝尔不等式
mohsh 2011-7-13 13:36
量子纠缠是一种奇异的物理现象。虽然产生量子纠缠的机理可能没有多少人能够理解。但更多的科学家甚至公众对量子纠缠现象本身及其制备和应用表示出很高的研究兴趣。科学家关注的焦点也从是否存在量子纠缠这个问题转变为量子纠缠的性质,它真的像量子力学设想的那样,两个纠缠的粒子成为虚联系的整体,其中一个粒子发生变化,另一个粒子也会同步发生变化,但它们之间没有能量和信息的传递和交换,也没有时间滞后,表现出非定域性质。还是像另一部分专家所认为的,纠缠粒子间存在着目前还无法测量得到的作用或信息传递,或者说存在隐变量。贝尔将纠缠形成归结为三点假定:一是量子力学设想下的量子纠缠;二是相互作用的定域性;三是隐变量理论。并为此提出了一个判据——贝尔不等式,也就是,如果满足贝尔不等式则后两者是正确的;而如果不满足贝尔不等式,则定域性限制了隐变量理论的成立,量子纠缠应是量子力学所设想的。但贝尔的理论在逻辑上并不自洽,贝尔的 3 点假定并不是相互独立和完备的,相互作用的定域性并不是纠缠形成的机制,而只是对第三点隐变量理论的约束,因此第二点和第三点实际上可归结为一点,即满足于爱因斯坦相对论的定域性隐变量理论;为满足完备性要求,还至少应增加非定域性隐变量理论作为第三点。因此,实际上应将纠缠形成归结为以下三种情形:一是量子力学设想的纠缠;二是定域性隐变量理论机制下的纠缠;三是非定域性隐变量理论机制下的纠缠。贝尔不等式检测在逻辑上并不能验证哪种纠缠机制和理论是正确的,而仅能用于验证哪种纠缠机制和理论是错误的。因此,即便它能够证否定域性隐变量机制,也不能够证实量子力学的假设,因为还存在非定域性隐变量机制。另外,贝尔不等式在逻辑上似乎还存在一个问题,即贝尔不等式检测能否用于判断或判否纠缠的性质,还是它仅能够判断是否存在纠缠。因此,贝尔不等式在解决纠缠性质方面似乎还不是一个明确的判据。通过物理实验来验证纠缠及其性质可能是唯一解决的途径。其关键是首先要证明纠缠间存在的纠缠关系是否存在时间上的滞后,以及是否具有距离依赖性,即是定域的还是非定域的。目前,高精度光钟已足以用于测量纠缠关系是否存在时间滞后;同时,科学家也已经实现多个光子、电子、原子甚至分子的量子纠缠,实现了 16km 的自由空间量子隐形传态。上述技术进步也为测量时间滞后和距离依赖性提供了技术基础。我们期待科学家能够提供完美的实验结果。当然,这还不能证明纠缠是量子力学的还是其它的。不过要说明的是,上述三种纠缠机制都是满足因果关系的。
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对一篇文章的答复(1)(先附上原文)
wangxinhe1212 2011-5-29 16:51
有人给我一篇文章交流。大致就是从 EPR 佯谬、全息术、脑神经网络等科学问题谈到佛学和中国古代的一些观念,想用上述科学概念和现象佐证它们。原文如下: 在一九八二年时,一件惊人的事发生了。在巴黎大学由物理学家 Alain Aspect 所领导的一组研究人员,他们进行了一项也许会成为二十世纪最重要的实验。你不会在晚间新闻中听到这件事。事实上,如果你没有时常阅读科学期刊,你可能从来没有听过 Aspect 的名字,虽然有些人相信,他们的发现可能会改变科学的面貌。       Aspect 和他的小组发现,在特定的情况下,次原子的粒子们,例如电子,同时向相反方向发射后,在运动时能够彼此互通信息。不管彼此之间的距离多么遥远,不管它们是相隔十尺或十万万里远,它们似乎总是知道相对一方的运动方式,在一方被影响而改变方向时,双方会同时改变方向。这个现象的问题是,它违反了爱因斯坦的理论:没有任何通讯能够超过光速。由于超过了光速就等于是能够打破时间的界线,这个骇人的可能性使一些物理学家试图用复杂的方式解释 Aspect 的发现。但是它也激发了一些更有革命性的解释。例如,伦敦大学的物理学家 David Bohm 相信 Aspect 的发现是意味著客观现实并不存在,尽管宇宙看起来具体而坚实,其实宇宙只是一个幻象,一个巨大而细节丰富的全像摄影相片( Hologram )。      要了解为什么 Bohm 会做出如此惊人的假设,我们必须首先了解什么是全像摄影相片。全像摄影相片是靠雷射做出的一种三度空间立体摄影相片。要制作一张全像摄影相片,物体首先必须用一道雷射光束照射,然后第二道雷射光束与第一道光束的反射产生绕射的图案(两道光束交集的地区),被记录于底片上。底片洗出后,看起来像是无意义的光圈与条纹组合。但是当底片被另一道雷射光束照射时,一个三度空间的立体影像就会出现在底片中(这不同于一般印刷式的所谓全像相片,只有狭窄的角度可见立体影像。真正的全像摄影相片是没有角度限制,而且必须用雷射光才可见影像。)。      影像的立体不是全像摄影唯一特殊之处。如果一朵玫瑰的全像相片被割成两半,然后用雷射照射,会发现每一半都有整个玫瑰的影像。事实上,即使把这一半再分为两半,然后再分下去,每一小块底片中都会包含著一个较小的,但是完整的原来影像。不像平常的相片,全像相片的每一小部份都包含著整体的资料。      全像相片的这种「整体包含于部份中」的性质给予我们一个全新的方式来了解组织与秩序。西方科学的历史多半是基于一种偏见,认为要了解任何事物现象,不管是只青蛙或一阵风暴,最好的方式是分解事物,研究事物的部份。全像摄影教导我们,宇宙中可能有事物不会配合这项假设。如果我们试著把某种全像摄影式结构组成的事物分解开来,我们不会得到部份,而会得到较小的整体。      这项理论使 Bohm 建立了另一种用来了解 Aspect 发现的解释。 Bohm 相信次原子的粒子能够彼此保持联系,而不管它们之间的距离多远,不是因为它们之间来回发射著某种神秘的信号,而是因为它们的分离是一种幻象。他说在现实的某种较深的层次中,如此的粒子不是分离的个体,而是某种更基本相同来源的实际延伸。      为了使人们更容易想像出他的假设, Bohm 提供了以下的描述:想像一个水族箱,里面有一条鱼。也想像你无法直接看到这个水族箱,你对它的了解是来自于两台电视摄影机,一台位于水族箱的正前方,另一台位于侧面。当你看著两台电视监视器时,你可能会认为在两个萤光幕上的鱼是分离的个体。毕竟,由于摄影机是在不同的角度,所得到的影像也会稍有不同。但是当你继续注视这两条鱼时,你会觉察到两者之间有特定的关系。当一条鱼转身时,另一条也会做出稍微不同,但互相配合的转身;当一条面对前方时,另一条会总是面对侧方。如果你没有觉察到整个情况,你可能会做出结论,认为这两条鱼一定是在互相心电感应。但是显然这并非事实。 Bohm 说这正是在 Aspect 实验中的次原子粒子的情况。      根据 Bohm ,次原子粒子之间的超光速连接现象其实是在告诉我们,现实有更深的层次是我们没有觉察到的,一种超过我们空间的更复杂空间,就像那水族箱。而且,他补充,我们会把次原子粒子看成分离的个体,是因为我们只看到它们部份的现实。如此的粒子不是分离的「部份」,而是一种更深沈与更基本整体的片面,这种整体具有全像摄影的结构,就像先前所提到的玫瑰一样无法分割。而且由于现实中的一切都是由这些幻影粒子所组成,于是整个宇宙基本上是一个投影,一个全像式的幻象。      除了这种幻象的性质之外,如此的宇宙也包含著其他更为惊人的特性。如果次原子粒子的表面分离是一种幻象,这表示在现实的更深层次,宇宙中的一切最终都是相互关连的。在人脑中的一个碳原子中的一个电子是连接到太阳表面的一个氢原子中的一个质子,而它们又连接到所有在水中游泳的鲑鱼,所有跳动的心脏,及天上所有星辰的次原子粒子。一切事物都交互贯穿一切事物,而虽然人类的本性是去分类处理宇宙中的种种现象,一切的分类都是必要的假象,而一切的终极本质是一个无破绽的巨网。      在一个全像式的宇宙中,甚至连时间与空间都不再是基本不变的。因为在一个没有分离性的宇宙中,位置的观念会瓦解,时间与三度空间就像电视监视器中的鱼,只是一种更深秩序的投影。这种更深的现实是一种超级的全像式幻象,过去,现在,未来都共同存在于其中。这表示只要有适当的工具,将来有一天会有可能进入这种超级全像式的现实层次中,取出过去古老的影像。      这种超级全像式的宇宙还包含了什么,是一个开放而无解答的问题。为了方便讨论,假设这种超级全像式的结构是宇宙一切事物的由来根源,至少它包括了过去和未来所有存在的次原子粒子 ─ 一切事物和能量的所有可能组合,从雪花到夸粒子,从蓝鲸到加玛射线。它可被视为一种宇宙性的储藏库,包括了所有存在过的一切。虽然 Bohm 承认我们不可能知道在这超级的全像结构中还隐藏了什么,他大胆地说我们没有理由假设它没有包括著更多。如他所言,也许这种超级全像式结构的现实层次只是一道「阶梯」,在它之上还有「无限多的发展」。       Bohm 不是唯一的研究者发现宇宙是一个全像摄影式的幻象。在脑部研究的领域中,史坦福大学的脑神经学家 Karl Pribram 也分别独立地相信现实的全像式本质。       Pribram 研究脑部是如何储存记忆,因而被全像式结构模型所吸引。近几十年来,许多研究显示,记忆的储存不是单独地限于特定的区域,而是分散于整个脑部。在一九二零年代的一连串历史性的实验中,脑部科学家 Karl Lashley 发现不管老鼠脑部的什么部位被割除,都不会影响它的记忆,仍旧能表现手术前所学到的复杂技能。唯一的问题是没有人能提出一套理论来解释这种奇怪的「整体存在于每一部份」的记忆储存本质。      然后在一九六零年代, Pribram 接触到全像摄影的观念,知道他发现了脑神经科学家一直在寻找的解释。 Pribram 相信记忆不是记录在脑神经细胞中,或一群细胞中,而是以神经脉冲的图案横跨整个脑部,就像雷射绕射的图案遍布整个全像摄影的底片上。换句话说, Pribram 相信头脑本身就是一个全像摄影相片。       Pribram 的理论也解释了人类头脑如何能在那么小的空间中储藏那么多的记忆。曾经有人估计人类头脑在人的一生中能够记忆约一百亿位元( bits) 的资料(大约是五套大英百科全书)。相似的,除了其他功能之外,全像摄影也具有惊人的资料储存容量 ─ 只要改变两道雷射照射底片的角度,就可以在同一张底片上记录许多不同的影像。有人示范过,在一公分立方的方块底片上可以储存一百亿位元的资料。      如果脑部是根据全像摄影的原理来操作,我们就比较能了解我们那特殊的能力,能迅速从我们那庞大的记忆仓库中取出所需的任何资料。如果一个朋友要你告诉他,当他说「斑马」这个字时,你会想到什么。你不需要笨拙地搜寻某种巨大的脑部字母档案才能得到一个答案。相反地,一些联想,如「条纹」,「马」,和「非洲野生动物」等会立刻跳入你的脑中。的确,人类思考过程的一项最惊人的特徵是,每一件资料都似乎与其他所有资料相互连接 ─ 这也是全像摄影幻象的另一项基本特性。因为全像摄影幻象的每一部份都与其他部份交互关连著,这也许是大自然交互关连系统的最终极例子。      在 Pribram 的全像式脑部模型的启发下,记忆的储存不只是脑部科学唯一稍获解答的谜。另一项谜题是脑部如何翻译它从感官所得到的大量波动(光波,声波,等等),使之成为我们知觉的具体世界。记录与解读波动正是全像摄影最擅长的。正如全像摄影像是某种镜头,某种传译的工具,能把显然无意义的波动图案转变为连贯的影像, Pribram 相信脑部也有一个镜头,使用全像式原理来数据式地把经由感官收到的波动转变为我们内在知觉的世界。      有大量的证据显示,脑部是使用全像式原理来进行操作。事实上, Pribram 的理论得到了越来越多脑神经学家的支持。阿根廷籍的义大利脑神经研究者 Hugo Zucarelli 最近把全像式模型应用到听觉的世界中。他迷惑于人脑在即使只有一只耳朵有听觉的情况下,也能够不用转头就侦测出声音的来源方向。 Zucarelli 发现全像式原理可以解释这种能力。 Zucarelli 也发展出全像式音响的科技,一种录音的技术,能够几乎真实无误地重新复制出声音现象。       Pribram 相信我们的脑部根据外在波动的输入,以数学方式建立出「坚硬」的现实。这种想法也得到许多实验上的支持。实验发现,我们感官对于波动的敏感度要比我们先前所认为的远为强烈。例如,研究者发现我们的视觉对声波也很敏感,我们的嗅觉是与我们现在称为 oamic 的波动有关,而甚至我们体内的细胞也对很广大范围的波动敏感。如此的发现使我们推论,只有在全像式的知觉领域中,这种波动才能被整理归类为正常的知觉。      但是当 Pribram 的全像式脑部模型与 Bohm 的理论放在一起时,才显现其最令人匪夷所思的地方。因为如果这个世界的坚固只是一种次要的现实,而真正「存在」的是一团全像摄影式的波动,而如果头脑也具有全像式结构,只从这团波动中取出部份的波动,数学式地转换成感官知觉,那么客观现实是什么呢?简单地说,客观现实就停止了存在。正如东方宗教的教义,物质世界是一种 maya ,一种幻象,虽然我们也许以为我们是实质的生物,活在一个实质的世界中,这也是一个幻象。我们其实是漂浮在一个充满波动的大海中的「接收者」,我们从这个大海中抽取出来,并转变成实质世界的波动,只是这个超级全像式幻象的许多波动之一。      这种对于现实的惊人新观点, Bohm 与 Pribram 的合成理论,被称为全像式模型理论( holographic paradigm) ,虽然许多科学家以怀疑的态度看待它,但这个理论风靡了其他人。一小群逐渐增加的研究者相信,这也许是科学到目前为止,关于现实最准确的模型。更有甚者,有些人相信它可以解释许多科学以前未能解释的神秘,甚至使超自然也成为自然的一部份。      许多研究者,包括 Bohm 与 Pribram ,注意到许多超心理学的现象在全像式模型理论下变得较为容易了解。在这个宇宙中,个别的头脑实际上是一个大全像结构的个别部份,而一切都是相互连结的,心电感应其实就是进入了全像式的层次。如果一个分别的个体 A 的意念能够传送到个体 B 的脑中,如果这两个分离的个体原来已经是连接的,这种现象就很容易了解。同样的,以精神力量来移动远处事物的能力( psychokinesis) 也变得比较不神秘,因为在一个具有无限连接的宇宙中,个体与被移动的物体已经是一体的。       Bohm 与 Prigram 也指出,许多宗教或神秘经验,如与宇宙合一的超越体验,或许也是因为进入了全像式领域之中。如他们所言,也许过去许多伟大的神秘体验者所谈论的一种宇宙一体的感觉,只是因为他们知道如何进入他们心灵中一切真正与宇宙合一的那部份。      全像式模型理论也受到其他科学领域的慎重注意。 Stanialav Grof ,马里兰心理研究中心的主任及霍普金斯大学医学院心理学系助理教授,相信全像式模型理论可以解释心理学上许多的无解谜题。 Grof 特别感觉到,全像式模型理论提供了一套模型来了解许多人在知觉转换状态( altered states of consciousness) 中会经验到的怪异现象。      在一九六零年代, Grof 研究使用 LSD (一种迷幻药)做为心理治疗工具的利弊。他有一名女性病人,突然相信她成为了一条史前时代的雌性爬虫。在她的迷幻状态中,她不仅提供了极丰富的详细描述,说明了她被困在这种爬虫身体中的感觉,同时描述了在雄性爬虫身上最具有吸引力的部位是头两侧的一块彩色鳞片区域。使 Grof 惊讶的是虽然那名女人事前没有对这种爬虫的知识,之后他从一位动物学家处得到证实,某些爬虫头部的彩色部位在性的挑逗上的确扮演重要的角色。      那位女人的经验并不独特。在他的研究过程中, Grof 遭遇到的病人们倒退了并代表了几乎在进化史上的所有生物(这个研究发现影响了电影「替换状态」( Altered States ) 中的人退化为猿猴的情节)。还有,他发现如此的经验时常包含了隐晦的动物学细节,而后来证实是正确的。      退化回动物并不是 Grof 研究中唯一令人迷惑的心理现象。他也有病人似乎进入了某种集体的或族群的潜意识中。没有接受多少教育的人突然能详细地描述波斯教的葬礼,和印度教的仪式。在其他的经验中,有人能给予令人信服的灵魂出体报告,或预见未来,或倒退回前世的回忆。      在后来的研究中, Grof 发现在没有使用迷幻药物的治疗会谈中,相同程度的现象也会发生。因为在如此经验中的相同要素是,个体的意识升华超越了平常自我的界限,或时空的限制, Grof 称此现象为「超个人经验」( transpersonal experiences) ,而在六十年代晚期,他创立了心理学的一支,称为「超个人心理学」( transpersonal psychology) ,专注于此类的研究。      虽然 Grof 新创立的超个人心理学得到专业学者的支持,成为受人尊敬的心理学支派,但是这几十年来 Grof 和他的同僚都无法提供一个体系来解释他们所看到了奇异心理现象。但是全像式模型理论的出现改变了情况。如 Grof 最近所言,如果心灵的确是一个整体的一部份,这个整体像一个巨大的迷宫,不仅连接一切心灵,包括过去现在,同时也连接一切原子,一切生物,及时间与空间本身的无限,那么心灵偶尔会涉足于这个迷宫中,产生超个人的经验,就似乎不足为奇了。      全像式模型理论也可以应用到所谓的基础科学 , 如生物学上。维琴尼亚州 Intermont 大学的心理学家 Keith Floyd 指出,如果现实的坚固只是一个全像式的幻象,就不能再说脑部产生意识。而是意识创造了脑部 ─ 以及身体,还有环绕著我们四周的一切,被我们当成实质的世界。      如此对生物结构的观点逆转,使研究者指出医学及我们对于医疗程序的了解也可被全像式模型理论所改变。如果身体的实质结构只不过是意识的全像式投射,那么我们每个人对于自身健康的责任就要超过目前医学知识所容许的。现在我们视之为奇迹式的疾病康复,就可以解释为由于意识的改变,而影响了全像式身体的改变。相同的,令人争议的新医疗技术,如意念的想像,会如此有效,因为在全像式的领域中,意念的影像是与「现实」一样的真实。      甚至在「非寻常现实」( non-ordinary reality) 中的异象与经验,在全像式模型理论之下也成为可以解释。生物学家 Lyall Watson 在他的书「未知事物的礼物」( Gift of Unknown Thing) 中描述他与一位印度尼西亚女巫士的接触,她藉著表演一种仪式舞蹈,能够使一整排树瞬间消失在空气中。 Watson 说他和惊讶的旁观者继续观看女巫士,她使树群重新出现,然后又消失,又出现了好几次。虽然目前的科学无法解释如此的事件,但是如果「坚硬」的现实只是全像式的投影,如此的经验就有理可循。也许我们同意什么是「存在」或「不存在」的,只是因为我们所谓共识下的现实,是架构于人类的潜意识中一切心灵都相互连接的领域。      如果这是真实的,这会是全像式模型理论中最重要的意义所在,因为这表示如 Watson 的经验之所以是不寻常的,只是因为我们没有设计我们的心灵来相信如此经验是真实的。在全像式的宇宙中,我们改变现实结构的可能是无止尽的。我们所知觉的现实只是一幅画布,等待我们著手画任何我们想要的图画。任何事都有可能,从用意念的力量来弯曲汤匙,到人类学家 Castaneda 与亚奎印地安巫士 Don Juan 的奇幻经验。因为魔术是我们的天生权利,并不比我们在梦中创造现实的作法更为神奇。      的确,甚至连我们对现实最基本的看法都成为可疑的,因为在一个全像式的宇宙中,如 Pribram 指出,甚至连随机偶发的事件都可视为是根据全像式原理,因此是经过安排的。同步的或有意义的巧合都不是意外,而现实的一切都可视为一种隐喻,因为连最偶然的事件都隐藏著某种平衡。      不管 Bohm 和 Pribram 的全像式模型理论会被科学界接受,或不名誉地消逝,这还要拭目以待,但是可以确定的是,它已经对于许多科学家的思考产生了影响。就算将来可能发现全像式模型理论并不足以解释次原子粒子之间的瞬间通讯现象,至少,如伦敦 Birbeck 大学的物理学家 Basil Hiley 所言, Aspect 的发现显示我们「必须准备对现实采取革命性的新观点」。         续 作者匿名      超距作用是指在两个 同谋 粒子间,无论互相距离多远,只要改变其中一个粒子的状态,另一个粒子的状态也会立即改变。这种现象早先在 ERP 佯谬 ( EPR paradox ) 思想实现中被提出,于 1982 年由法国物理学家阿斯派克特 ( Alain Aspect ) 的实验首次证实。对此结果人们首先想到的解释是爱因斯坦的光速不变定律被打破了,超光速是存在的。但同谋粒子间互动的即时性和距离无关性仍使人们深深困惑 : 难道两个粒子还能知道彼此的距离并随时调整信息的传播速度 ? 这时,物理学家大卫 . 玻姆 ( David Bohm 1917-1992 ) 给出了独到的解释。       David Bohm 是现代全息理论之父。什么叫全息呢 ? 比如一张照片,里面有一个人像 ; 如果我们把这照片切成两半,从任何一半中我们都能看到原先完整的人像 ; 如果我们再把它撕成许多许多的碎片,我们仍能从每块小碎片中看到完整的影像。这样的照片就叫全息照片。全息论的核心思想是,宇宙是一个不可分割的、各部分之间紧密关联的整体,任何一个部分都包含整体的信息。全息理论很好地解释了超距作用的原理。为了便于理解,玻姆用 “ 鱼缸里的鱼 ” 来做比喻 : 在一个长方体玻璃鱼缸中放进一条鱼,两台相互垂直的摄像机 观察 鱼的活动,图象直接在两台电视机上播放出来。在电视机里我们可以看到, 两 条鱼分别作着方向相反、速度相等的游动。如果其中一条鱼的状态改变了,另一条鱼的状态也立即随之改变。玻姆以此展开对超距作用的解释 : 两个同谋粒子应当被视为同一六维现实的两个不同的三维投影,在三维空间看来,二者没有相互接触,毫无因果关联 ; 而实际情况是,两个粒子之间相互关联的方式,非常类似于上面所说的鱼的两个电视图像之间相互关联的方式。因此普遍地说,隐秩序必须被扩展到一个高维现实,这个高维原则上是不可分割的整体,其包含整个具有其全部 ‘ 场 ’ 和 ‘ 粒子 ’ 的整体宇宙。于是我们必须说,全运动在高维空间中卷入与展出,其维数实际上是无限的。 ” 在玻姆所构想的宇宙的本体论图景中,宇宙真空的高维隐秩序被激发而展开和投影为三维物质世界的显秩序,而这种物质显秩序又不断卷入为宇宙真空中的隐秩序。用简单的话说,就是我们肉眼直接可见的三维物质世界的独立个体,实际上是更高维整体的一个投映,我们由于不能理解更高维度的整体性而误以为我们所看到的一个个人或物是独立的个体。      为了更进一步说明,我们不妨设想一种二维世界的生物,他们所能感知和理解的都仅限于二维世界。同样是上文的那个鱼缸 , 假设有六个二维生物分别处于鱼缸的六个面观察描述鱼的运动。当然,他们不能像三维生物那样,从鱼缸的一个面直接 到另一个面,他们只能沿着鱼缸的表面,从一个面 到另一个面。而且他们感觉不到自己绕了圈子,在他们看来从鱼缸任一面到其它面的空间是平坦的,他们所选择的是最短距离路线。而他们在相距那么远的六个地方所分别看到的鱼,理所当然的,是六条不同的鱼。然后他们发现,在某两个位置观察到的两条鱼之间存在着超距作用 : 其中一条鱼向某个方向游时,另一条鱼就向反方向游 ; 当他们对鱼施加影响,使其中一条鱼突然改变运动状态时,另一条鱼也立即改变运动状态。它们之间似乎有某种看不见的联系。二维生物对此百思不得其解,正在困惑之时,一位能直接看到三维事物的智者 ( 二维生物可能把他称作 : 佛 ) ,出现了。智者决定告诉他们真相,但苦于二维生物无法理解三维事物,所以只能把真相转换成二维世界的语言来表达。智者甚至不能使用 正面 、 背面 、 上面 、 下面 这样的词,因为这实际上已经引入了第三维。对于二维生物来说,虽然 上 、 下 、 左 、 右 这样的概念是可理解的,但这些仅限于二维的 面 中。 面 就是他们所能感知的全部空间,在他们看来,所有空间都是平坦的,诸如 正空间 、 反空间 、 上空间 、 下空间 、 转折的空间 等概念是无法理解的。于是智者只好说 : 你们虽然在不同的地方看到了很多条鱼,但其实那些都是假象,真实的情况 ( 实相 ) 是,鱼只有一条。 在描述鱼的运动时,由于智者不能直接使用三维的语言,为了不以偏盖全,又必须兼顾六个面的观测结果。于是智者说道 : 鱼既是向左游的,又是向右游的 ; 既不是向左游的,又不是向右游的 ; 既是向上游的,又是向下游的 ; 既不是向上游的,又不是向下游的 . 这样的表述让二维生物听得一头雾水,不知所云。但智者也确实没有更好的表达方法。有较聪明的二维生物追问 : 你说的这些既是 ...... 又是 ...... 既不是 ...... 又不是都只是假像吧 ? 真相到底是怎样的 ? 智者只好回答 : 不可说,不可说 。意思是三维的事物是无法用二维的语言准确表达的。            把上面的论述推广应用于三维世界生物,不难发现人类理解和表达更高维度事物存在着同样的困难。准确地说,人类所处的世界并不是三维的,只是人类所能直接感知的领域被局限于三维而已。比如人类对于想象一个六维的物体 ( 注意 : 不是六面体 ) 是无能为力的 ( 科学家说如果能想象出来的,肯定不是地球人 :) ) 。       David Bohm 不仅用他的理论来解释量子跃迁与 EPR 关联等量子力学现象,而且用它来解释宇宙的演化和人类意识等一系列科学与哲学难题。事实上,玻姆本人在发明全息技术前已对佛教华严宗理论有着非常深的造诣,其全息理论正是《华严经》 于一微尘中,悉见诸世界 一句的极好印证。下面笔者就试运用这种理论来揭开东方宗教神秘面纱的一角 :      一、得道高人们的 不可说 境界   所谓 不可说 ,实非没有东西可说,而是高维度的现象无法用低维度的语言文字表达。但如果认为高维度的现象绝对无法表达则是错误的。如同二维生物的语言无法描述三维,但三维生物自己的语言则能准确描述三维世界一样,更高维度的生命绝对可能拥有描述高维度现象的语言。这种语言,准确地说应叫做信息载体,是三维生物难以想象的。比如拈花微笑的典故中 , 佛祖拈花示众,众皆默然,唯迦叶尊者破颜微笑,于是佛祖就将衣钵传给了迦叶。有人会想,佛祖怎么知道迦叶确实理解了他的意思 ? 也许是瞎猫撞到死老鼠也说不定呢 ? 禅宗这种择徒传法的方式也太不严谨了吧 ? 实际上,佛祖并非只是做了一个拈花的动作而已,他同时还向在场众人发出了一条信息,而只有迦叶能接收并解码这条信息,所以迦叶破颜微笑了。佛祖说禅宗 以心传心,不立文字 ,注意一个 字,这表明有三种可能 : 1) 心与心之间传递信息需要一种载体。这种载体是什么呢 ? 就是高维度的语言。禅悟被称为顿法,就是因为它抛弃了低维度的语言文字,直接以高维度的语言作为教学工具,所以它能直契本源、速超胜地就不足为奇了。 2) 禅不需通过媒体,而直接利用超距作用传授。 3) 以上两种方法并用。      二、神   为方便起见,以下把神、仙、佛等都统称为神。神实际上是一种高维度的生命体,一 神和一 人在数量级上有着极大的差距。某科幻小说对此有段精彩的比喻 : 一个人死后见到了神,他问神 : 你是一个吗 ? ,神说,我难以回答你这个问题,就如一个单细胞的绿藻问一头有上亿细胞的大鲸 : 你是一个吗 ? ,大鲸该怎么回答它呢 ? 神的分身和化身能力亦可由此得到解释 : 把神想象成一个超高维度的生命体,则其千千万万的分身和化身就是其本体在不同的三维空间上的投影 ; 三维空间对于三维生命体来说就是全部,但对于更高维度的生命体来说只是高维度空间的一个 面 ,就如同三维立方体的一个二维平面一样。在高维度的层次上看,神的分身只是一个投影,是虚幻不实的 ; 但对三维生命体来说,每个分身都是绝对真实的。      神也有高下之分,不同层次的神处于不同的维度,他们的神通能力和分身化身的个数与其所处维度数成正比。低维度的神也很难理解高维度的神,就象二维生物难以理解三维世界一样。《法华经》云 : 诸佛智慧,甚深无量,其智慧门,难解难入,一切声闻、辟支佛、所不能知 即此义也。      三、满天神佛的大宇宙图景   神并不是大宇宙的最高存在,在他们之上还有他们无法完全理解的 ( 中国称之为 道 ,印度称之为 梵 ) ,一切众生都是从 化生的。据此我们可构想出一个 的大宇宙图景。从究极意义上说,只有居于最高维度的 是唯一真实的本体 ( 实相 ) ,所有神、魔、人、鬼等都是 在较低的不同维度上的投影。所以东方宗教说 假、空 ,说一切都是假幻,是不存在的 ; 但又说 真空不空 ,即宇宙并非什么也没有,一切假幻都来自一个相同的、最高的本体。东方宗教还说 无我 、 无生 、 无死 ,意即 我 只是 的一个投影、一个假象,无论 我 如何改变、如何生生灭灭,本体的 是不生不灭的。这就是归一论和一神论的依据。有关于此的比喻很多,如宇宙是大海,众生是海面的波浪 ; 宇宙是个大生命,众生是其肢体等等。      由于 与众生之间相距的维度数接近无穷大,三维世界众生的行为看起来是完全独立、毫无关联的,但事实上,无穷多个众生的各种运动是 的一个运动在三维世界的无穷多个投影,只因数量级过于巨大,众生无法理解其一致性。为便于说明,我们再回到鱼缸的例子 : 当处于鱼缸顶的二维生命看到鱼向右游时,位于鱼缸右侧面的二维生命将看到鱼 变大了 。这两种观察结果并不具有明显的相反或相似性,因而很难找到它们之间的内在关联。如果进一步,把六面体的鱼缸换成正二十面体的鱼缸,则 鱼 的数目和运动方式也随之增加到二十。一般来说,相邻的两个面观察结果相近 ; 相对的两个面观察结果相反 ; 既非相邻又非相对的两个面的观察结果则可能看起来是完全独立、毫无联系的。把正 N 面体的面不断增加,同时考虑鱼不是水平或垂直游动,而是以任意角度向任意方向游动的情况,则既不相邻又不相对的两个面的观察结果的差异将变得更大。最后当 N 达到无穷大时,正 N 面体变成了一个球体。这时二维世界的面都变成了球体表面上的无穷多个点,从无穷多个点观察到的鱼的运动有无穷多种,而要得知一切运动背后蕴藏的真相,必须把无穷多个观察结果汇总起来做统计分析,这几乎是不可能的。处于高维度的智者基于对不同 的观察创立了多种学说、编写了不同的教材,于是出现了五花八门的宗教门派和汗牛充栋的经书典籍。各教派的理论既有相同点又有相异点,甚至同一派系的经书也有互相矛盾的地方,二维生命们为此争论不休,莫衷一是。只有极少数勇于探求真理者仍不满足于浩如烟海的典籍,他们得到了智者的真传。智者对他们说 : 来吧,跳出你们所处的世界,到更高层次的世界来,你们就能看到一切的真相。 经过不懈的努力,他们成功了,挣脱了二维世界的束缚,直接看到了三维世界的事物。这时出现在他们面前的,是一个球体鱼缸,而在鱼缸里游动的,只有一条鱼。      四、修行的目的   对超距作用的深入了解,更有助于我们理解东方宗教鼓励人们修行的真正目的。超距作用的一大奇妙特点是,对同谋粒子之一施加影响使之状态改变,另一粒子的状态也会立即改变。即改变高维度物体在低维空间的某个投影的状态,也会改变另一个投影的状态,并对高维度的本体产生微妙的影响。从这个意义上说,低维度的投影也有其真实性。因此佛教又说 : 宁起有见如须弥山,不起空见如芥子许 。众生都是 的投影,所以改变众生之一的状态,也会改变其它众生的状态,并对 的状态产生微妙的影响。古之所谓 一念善,则天地间多一分祥和 ; 一念恶,则天地间添一分凶戾 、 一人得道,鸡犬升天 、 一人成佛道,九祖得超生 即超距作用之体现是也。如果绝大部分众生都趋向于同一种状态,那么毫无疑问地, 将受众生的影响而向某个确定的方向运动。这便是东方宗教鼓励修行的本质原因 : 仙佛背负的使命,是通过教化众生,使众生一起向一个方向努力,从而最终把大宇宙的本体 调整到某种最佳状态。得道者越多,对 的影响力就越大,剩下的众生就越容易被 拉向 正确的方向 , 甚至可以不经由自己的努力而回归到 ,最后达成一切众生同成佛道的理想。由此可知,那些出家修行的人、闭门读经的人,他们绝非如凡夫所说的对社会毫无贡献的寄生虫,而是无私的先行者,他们改变自己身心状态的同时,也使其他众生的身心状态发生了微妙的变化,使越来越多迷途的人心灵中感受到 的召唤。他们是可敬的人。      作者: Michael Talbot http://www.douban.com/host/songshuhui/discussion/23578919/
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[转载](ZZ)量子纠缠:万物皆有默契可能
热度 2 nikel 2011-5-27 16:26
 本文网址:    http://bbs2.news.163.com/board/tech06/514/64514.html 复制               一九八二年,法国物理学家艾伦?爱斯派克特(Alain Aspect)和他的小组成功地完成了一项实验,证实了微观粒子之间存在着一种叫作“量子纠缠”(quantum entanglement)的关系 。在量子力学中,有共同来源的两个微观粒子之间存在着某种纠缠关系:不管它们被分开多远,对一个粒子扰动,另一个粒子(不管相距多远)立即就知道了。      量子纠缠已经被世界上许多试验室证实,许多科学家认为量子纠缠的实验证实是近几十年来科学最重要的发现之一,虽然人们对其确切的含义目前还不太清楚,但是对哲学界、科学界和宗教界已经产生了深远的影响,对西方科学的主流世界观产生了重大的冲击。          一、宇宙是个不可分割的整体          量子纠缠的实验证实表明,西方科学的主流世界观是有严重缺陷的。从笛卡儿、伽利略、牛顿以来,西方科学的主导世界观是,宇宙是一个巨大的机器,没有意识,没有目的,宇宙的组成部份相互独立,它们之间的相互作用受到时空的限制(即是局域化的),可以通过研究个体来认识整体,整体是个体之和。现代科学是实证科学。实证科学就是在这种世界观的前提下发展的,把物体分割成越来越小的个体,认为通过研究这些个体就可以认识整体。典型的例子是机械制造,一个机器的整体就是所有零件之和。实证科学甚至把人也当成象机器一样来处理,西医的“头痛医头,脚疼医脚”用的就是这种方法。          量子纠缠证实了爱因斯坦不喜欢的“超距作用”(spooky action in a distance)是存在的。量子纠缠超越了我们人生活的四维时空,不受四维时空的约束,是非局域的(nonlocal),宇宙在冥冥之中存在深层次的内在联系。          量子非局域性表明物体具有整体性。简单地说,量子非局域性是指,属于一个系统中的两个物体(在物理模型中称为“粒子”),如果你把它们分开了,有一个粒子甲在这里,另一个粒子乙在非常非常遥远(比如说相距几千、几万光年)的地方。如果你对任何一个粒子扰动(假设粒子甲),那么瞬间粒子乙就能知道,就有相应的反应。这种反应是瞬时的,超越了我们的四维时空,不需要等到很久信号传递到那边。这边一动,那边不管有多遥远,立即就知道了,即一个地方发生的事情立即影响到很远的地方。这说明,看起来互不相干的、相距遥远的粒子甲和乙在冥冥之中存在着联系。          非局域性表明物体之间存在现代科学还认识不到的内在联系,所显示的整体性大于组成整体的个体之和,这和实证科学的假设相抵触。所以有个说法,现代科学是见点不见面,只见树木不见森林。而中国传统哲学、科学、医学都具有整体性的观点。          量子纠缠表明了宇宙是个不可分割的整体,物体在冥冥之中存在着联系,整体大于个体之和,这使得实证科学的基点是错误的,西方主流世界观有严重的缺陷。          二、意识是物质的一个基本特性          西方科学的世界观认为,宇宙的行为就象一台机器一样,生活在宇宙中的人与其它生命也象机器一样。具有意识的科学家们用机械世界观研究自然和宇宙,用几个世纪时间研究出来的结果和意识没有任何关系,不知道意识是什么。意识(consciousness)对西方科学来说仍然是个迷。          西方科学在研究意识中遇到的困难是,无法用我们人类熟悉的时间、空间、质量、能量等来测量意识,但是我们每一个头脑清醒的人都知道自己的意识是存在的。如何来研究无法用常规方法测量而又存在的意识呢?          人们在总结各个学科的经验教训,尤其是在研究生命现象所遇到的困难时,越来越多的科学家和研究人员认识到,长期被西方实证科学所忽视的意识,必须要被考虑进来,唯物世界观必须要发生根本性转变。          * 在研究意识中遇到的难题          现在有些学科在神经和大脑上对意识进行了广泛而深入的研究,虽然对大脑的许多功能有了不少的了解,但是对于意识本身仍然是个迷,仍然无法解释“意识的难题”(the hard problem of consciousness)。“意识的难题”是指体验与感受的问题(the problem of experience),例如对颜色、味道、明暗等等的感受,对价值观的判断等等。“意识的难题”近年来重新触发了哲学上长期解决不了的争论,即意识是从物质中突然出现的,还是万物皆有意识(中国古代叫万物皆有灵性)?          自笛卡儿以来的西方主流世界观认为物质决定意识,意识是在物质中产生的副产品,这种唯物论观点遇到了难以克服的困难与挑战。例如,(1)许多科学家认识到,要从没有意识的物质中产生意识,这需要奇迹的发生,而唯物论是不承认有超自然现象的,换句话说,这是不可能的。(2)在长期研究大脑工作中,神经科学对大脑的功能等等方面已经有了很多的认识,但是许多人怀疑唯物论能够解决“意识难题” 。(3)现在有科学研究者从量子测量的角度分析,认为意识不能够被进一步简化,也不是在物质运动中突然出现的,因为如果意识只是物质的副产品,那么这无法解决量子力学中的“测量难题”。量子力学认为物体在没有测量之前,都是几率波,测量使得物体的几率波“倒塌”(collapse)成为观测到的现实。那么问题就出来了:如果意识是从物质中产生的,那么从根本上讲大脑也只是由原子、电子、质子、中子等微观粒子组成的几率波,大脑的几率波如何能够使得被观察物体的几率波“倒塌”呢?对于更大的宇宙的现实来说,这是不是意味着存在宇宙之外的具有意识的观察者?这就是量子力学中的“测量佯谬”。为了解决这个量子测量佯谬,物理学家们提出了许多解决方案,但是从根本上仍然无法绕开意识的问题。诺贝尔物理学奖获得者尤金?威格纳(Eugene Wigner)认为,意识是量子测量问题的根源。虽然物理学认识到意识在量子力学的层面上就存在,但是量子力学本身无法解决意识的问题。从量子力学创立时起意识就一直困扰着量子力学,但是长期以来,物理学家们对这一问题视而不见,试图逃避这个令物理学尴尬的难题 。          基于现代科学在研究意识中遇到的难以克服的问题,现在在哲学界、神经科学、心理学、物理学等多学科领域里越来越多的人认为,就象时间、空间、质量、能量一样,意识是物质的一个基本属性,是宇宙不可分割的一部份。现在许多研究人员在主流学术刊物上,在学术会议上严肃地讨论这个问题 ,这是近年来思想界、学术界的一个新的发展趋势。          基于上面的原因,越来越多的科学家和研究人员认识到,沿着笛卡儿以来的唯物世界观来研究意识只能走进死胡同,因此他们(其中很多是西方人)认识到,必须要改变西方实证科学的世界观,转而向东方哲学的世界观。但是由于中国的传统文化被共产党摧毁了,所以许多西方科学家和研究人员转向印度,例如近年来,印度瑜伽和神秘主义在西方流行就有这些背后的原因。          * 需要在量子水平上认识意识          当代神经科学的批评者们说,长期以来神经科学领域有意无意的用经典物理的观点来研究大脑的功能与意识,即物理系统是由独立的部份组成,这些部份只能和最近邻物体发生相互作用,并且行为是确定的。而量子力学早就明确指出了经典物理的根本错误。现在越来越多的研究人员认识到,基于经典(牛顿)物理原理来研究大脑的功能与意识的基点是错误的,经典力学的观点对意识并不适用,但是根深蒂固的错误世界观仍然在很多人的头脑中起作用。          现在越来越多的科学家认识到,在大脑神经层次上无法真正了解意识,意识是在大脑的微观下就出现的,即真正要研究意识,要在微观领域里找,要在量子的层次上进行研究 。我们知道,微观领域是量子力学描述的世界,而量子力学本身又遇到了意识的难题(测量问题)。因此,物理学和生物学在微观领域里,在量子的层次上遇到了意识这一共同的研究对象。          大家知道,物理学定律和生物学规律是不一样的,基于实证逻辑的物理规律是指令性的,而生物规律是选择和反馈性的,是非线性的。如何把物理和生物的规律统一起来?虽然它们的特征非常不同,但是它们都遇到了意识这一共同难题,要把物理和生物统一起来看来和意识有关。          与此同时,如果说意识是物质的一个基本特性,那么在微观粒子中同样存在着意识,即意识在量子水平、在微观领域里就自然存在着,这也就会引导物理学和生物学在微观领域里、在量子的层次上研究意识。          * 量子纠缠是微观粒子意识的反映?          意识对人来说看不见,摸不着,无法用时间、空间、物质、能量等概念来测量,不过意识具有一些人们熟悉的特点(征)。如果认为意识是物质的一个基本特性,那么微观粒子自然也具有意识,自然也会表现出意识的特点。如果在实验中微观粒子表现出意识的一些特点(征),那么是不是可以说是在一个侧面证实了微观粒子具有意识?          前面说的量子纠缠的实验证实,人们从中认识到物质之间存在着内在的联系,但是无法全面认识量子纠缠的意义。其主要原因还是人们习惯于用物质的角度来看待微观粒子。          实验表明,量子纠缠这种关系一旦发生后,就保持了下去,微观粒子能够保持这种记忆能力,能够区分和识别和其有“纠缠关系”的特定粒子,能够不受时空限制地“认识”和“记住”这种纠缠关系,这用纯物质的观念是无法理解的,其实微观粒子的这些特征和人的意识相似。          西方有一句谚语,叫“走起来象鸭子,叫起来象鸭子,那么很可能就是鸭子”,因此,我们可以说,量子纠缠和所表现的就是两个微观粒子意识的反映,这种观点能够给量子纠缠一个合理的解释 。即量子纠缠的存在是微观粒子具有意识的证据,给“意识是物质的一个基本特性”提供一个好的证据,其意义非同寻常。          三、物质和精神是一性的          中国传统哲学的世界观和西方唯物世界观非常不同,中国传统的哲学、科学、医学等等都是整体观,讲“天人合一”,量子力学在实验上也证实宇宙是个不可分割的整体。          现在西方哲学界、科学界越来越多的人认识到,意识和质量、能量一样重要,是物质的一个根本特性,在微观粒子中就存在着意识,宇宙中的万事万物既有物质的一面,同时也有精神(意识)的一面。量子纠缠可能就是微观粒子具有意识的证据。量子力学描述的是微观粒子的物质的一面,意识那一面是无法用量子力学描述的。          如果认识到意识是物质的一个根本特性,那么就不难理解人们发现的“有感知的水”,“祈祷的治疗效果”,“巴克斯特效应”,“轮回”等等实证科学无法解释的和灵界有关的现象。          中国古代科学从根本上承认精神的重要作用,认为万物皆有灵。西方哲学界和科学界正在认识的新的世界观,是中国古代科学和修炼界早就认识的。物质和精神是一性的,物质和精神(意识)在宇宙中的万事万物中同时存在,物质和精神(意识)是统一的,是不可分割的。意识超越我们可以看见和感觉到的四维时空,如果人的眼睛能够看到微观,那么就可以看见意识的存在。          现在越来越多的人预言和期望,一个新的世界观的时代就要来临,科学将会发生重大的变化,科学和信仰的界限将会消失。          参考资料           Alain Aspect et al (1982), “Experimental Tests of Bell's Inequalities Using Time-Varying Analyzers”, Physics Review Letters 49, 1804-7           Chalmers, D. (1996), “The Conscious Mind” (Oxford: University of Oxford Press)           Chalmers, D. How Can We Construct a Science of Consciousness? In (M. S. Gazzaniga, ed) The Cognitive Neurosciences III. (MIT Press, Cambridge, 2004)           Rosenblum, Bruce Kuttner, Fred: QUANTUM ENIGMA (Oxford University Press, 2006)           Strawson, G.(2006), “Realistic Monism: Why Physicalism Entails Panpsychism” Journal of Consciousness Studies, 13(4)           Strawson, G. et al. (2006), Consciousness and its Place in Nature: Does Physicalism Entail Panpsychism? (Exeter, UK: Imprint Academic).           例如,2007年7月在匈牙利布达佩斯召开的“Toward a Science of Consciousness”国际学术会议。           Gao Shan, “Quantum Collapse, Consciousness and Superluminal Communication”, Foundations of Physics Letters, 17(2), (2004) 179.           例如,Penrose, R., A theory of everything? Nature 433, 259 (2005).           2007年7月在澳大利亚 University of Salzburg 召开的“Quantum Mind 2007”学术会议上也有关于量子纠缠和意识方面的讨论。
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量子纠缠具有实体性
热度 2 ssglwu 2011-4-23 10:30
吴国林 本文是《理论月刊》论文的《 实体、量子纠缠与相互作用实在论 》的第二部分。有关数学公式被省去了。 量子纠缠具有实体性 1 、量子纠缠的基本涵义 一般来说,研究微观层次的实体的典型现象是电子等单个的微观粒子,但我们这里要分析量子纠缠这一最新前沿量子现象。量子纠缠( quantum entanglement )存在于多子系统的量子系统中。“纠缠”这一名词的出现可以追溯到量子力学诞生之初。纠缠的概念最早是来自于薛定谔 1935 年的薛定谔猫态的论文,猫的死态、活态与放射源放出一个粒子或没有放出一个粒子相纠缠。 ] 1935 年,爱因斯坦同波多尔斯基和罗森一起发表的 EPR 论文,他们写出了两个粒子的一个量子关联态, ] 只不过 EPR 三人没有明确说出该关联态是纠缠态。 按照 EPR 论文的思路, 1951 年玻姆( D. Bohm )研究了由具有 1/2 自旋构成的双原子系统。玻姆所意含的量子纠缠,表示没有相互作用的两个系统存在相互关联或相互影响。 1964 年,贝尔( J. S. Bell )根据两个前提:( 1 )爱因斯坦的定域实在论;( 2 )有隐变量存在,即隐变量决定了测量的结果。 于是, 贝尔 在 1964 年推导出了一个贝尔不等式 ,而量子力学却认为这个不等式可以被破坏。 事实上,贝尔不等式并不依赖于隐变量 λ ,因此,贝尔不等式主要在于检验量子力学与定域性之间的不一致,检验的是定域实在论,并没有检验是否存在隐变量。 从 20 世纪七十年代以来,各个国家物理学家先后做了多项 EPR 实验以检验贝尔不等式, 实验结果支持了量子力学的预言,破坏了贝尔不等式,即反对定域实在论。它们都揭示出:量子纠缠和 非定域性具有真实性。 特别是 1993 年,本内特( C. H. Bennett )等四个国家的 6 位科学家联合在《物理评论快报》发表题为《经由经典和 EPR 通道传送未知量子态》的论文,引发了一系列重要的研究成果,催生了量子信息理论的诞生。量子纠缠是量子信息的根本性特点。量子纠缠非常前沿,它已被广泛地应用于量子信息的各个领域,并将形成量子技术与量子产业。 什么样的量子态才算是纠缠态呢?原则上,任何两粒子系统都可以表现出量子纠缠性质,如原子系统、离子系统、光量子系统等。设想由A和B构成的复合系统,若其量子态不能表示成为子系统态的直积则称为纠缠态,即复合系统的波函数(几率幅)不能表示为子系统的波函数的直积: 比如, |0|0+|1|1 就不能是两个量子态的各自的状态来描述。这种不能被分解的态就是纠缠态。当然,有许多方法在实验上制备纠缠态,不仅有两粒子纠缠态,而且有三粒子、多粒子纠缠态。简单讲,不能被分解的态就是纠缠态,反之,能够被分解的就是可分解态。处于量子纠缠的两个粒子,无论它们之间的距离有多远,一个粒子的变化都会影响另一个粒子的状态,这就是说,两个粒子间不论相距多远,本质上讲它们还是相互联系的,对一个进行测量必将使另一个产生关联的塌缩。 2 、量子纠缠的实体性 按照我们前述对实体的特点的研究,量子纠缠也是一种实体,其实体性表现在以下方面: ( 1 ) 量子纠缠具有自身性、实在性、独立性与转移性。 ] 20 世纪 80 年代末和 90 年代以来有关量子力学与量子信息理论的一系列实验(如量子隐形传态等)表明, 量子纠缠超越了时空限制,以非定域方式存在。量子纠缠一旦形成,就成为一个独立的存在。量子纠缠 是客观的、真实的。 量子纠缠 是一种重要的资源 。量子纠缠交换揭示粒子之间的 量子纠缠 发生了转移。 量子纠缠 的实在性也表现在量子算法与量子计算之中 ] 。量子计算充分利用了微观物质的 量子纠缠 。微观物质 量子纠缠 表明,微观客体既在这里,又在那里,这是量子并行计算的根本基础,它不同于经典计算机的并行计算。 ( 2 )量子纠缠具有持存性。 纠缠度表示了量子纠缠的程度。如果复合系统的各部分是可分离的或非纠缠的,即对于非纠缠态,其纠缠度为零。各部分局域地幺正变换不改变总系统的纠缠度。在相对各部分的局域操作以及由经典通信协调起来的分别对各部分局域地执行的联合操作下(简记为 LOCC 操作),总系统的纠缠度也不增加,因为此时各部分之间的关联是经典的而不是量子纠缠。 ] 因此,纠缠度是描述微观事物相关程度的一种度量,具有一定客观性,它由微观事物的整体关联性质决定,而不受局域的幺正变换、 LOCC 操作等的影响,可见,量子纠缠的纠缠度是一种整体性质,纠缠度显示了纠缠中的不变性。这表明量子纠缠保持自身的质。 没有环境噪声的影响,纠缠度将不发生变化,这就使得从一个地方将量子态传送到另一个地方成为可能。可以通过纠缠纯化方法来提高纠缠的品质。量子隐形传态表明量子力学的不同资源之间的互换性。不仅量子信息可以传递,而且量子纠缠本身可以交换。 ( 3 )量子纠缠具有个体性 一些学者认为,量子纠缠是预先就存在的一种关联,或具有非分离性,因此,不存在信息的传递问题。 著名学者阿斯派克特( A. Aspect )认为,一对纠缠光子必定被认为是单个的全域性客体( single global object ),我们不能认为它是由分离性的个体性客体组成,且这些个体性客体的性质在时空中得到了很好的定义。 ] 即不可能指定每一个光子的定域性质。 我们认为,尽管各子系统纠缠在一起形成了联合态,而不能单独存在,这些子系统也应当看作是处于联合态中的子系统,有自己的质的存在性,即子系统具有相对的分离性,因为,联合态在一定的条件下是可以转化的,通过转化显现出子系统的分离性。 不可分离性仅反映了 量子纠缠 某一部分性质。因此, 量子纠缠 是分离性与非分离性的统一。 事实上,在量子信息论中,已引入了态距离来判断两个量子态之间的距离, 定义距离函数 D ( distance function )。态距离表明了两个量子态之间相似程度。若两个态之间的距离 D 的值为零,则两个态之间相似或相重叠;若两个态之间的距离 D 的值为 1 ,则两个态之间完全不同,是完全可以分辨的。对于正交的归一化态矢,它们相互垂直,是完全不同的态,距离为 1 ,是完全可以分辨的态。可见,处于纠缠中的两个粒子(或多个粒子)是不相同的,尽管它们是纠缠在一起的,因而不能认为这两个粒子就是一个东西、处于希尔伯特空间中的同一位置。 量子纠缠隐含了微观客体之间具有一定的整体性,但是,并不能说纠缠就一定意味着世界是不可分离的。事实上,量子纠缠本身是两个或多个个体之间的纠缠,即以承认个体性为前提,这意味着微观事物具有一定的个体性或粒子性。 比如在量子隐形传态( quantum teleportation )实验中 ] ,以光子为例,设光子 2 与光子 3 构成了量子纠缠,当未知光子 1 与光子 2 经过贝尔基联合测量后,未知光子 1 的状态 a|01+b|11 的系数 a 与 b 就传递到光子 3 那里去了,经过一个幺正变换之后,光子 3 的状态就成为 a|03+b|13 。 在量子隐形传态物理实验中,光子 3 与光子 1 具有不同的经典路径,尽管其自旋与偏振相同,仍然不具有性质同一或哲学全同性。实际上,当光子 3 获得了光子 1 的量子信息,光子 1 就转换为与光子 2 相纠缠的光子 1’ ,这里的光子 1’ 与光子 1 是不相同的。光子 3 与光子 1 仅是内在同一,而不具有外在同一。 ( 4 )量子纠缠是潜能与现实的统一。 1989 年, GHZ(Greenberger-Horne-Zeilinger) 三人研究了 ABC 三个 1/2 自旋 粒子形成的量子纠缠态—— GHZ 态,它们的本征值可以同时进行测量。当我们对三个粒子的自旋投影进行测量, 不是说,每个粒子的自旋的投影值( +1 或 -1 )已经预先地存在在那里 ;而是说,正是 GHZ 态与探测器对 GHZ 态的测量才导致了最后的各粒子自旋的投影值。经过测量仪器测量得到的粒子自旋的值,是经典的值,这是经典结果,而不是量子意义上的量子现象。 处于纠缠 GHZ 态 中的 ABC 三个粒子,只能以波函数来理解它们的存在,而不能理解为是经典的粒子或经典的波 。量子纠缠 GHZ 态就是一种潜能,而测量得到的经典值属于现实。可见,量子纠缠 GHZ 态显示了潜能与现实的统一。 这就是说, “ 微观粒子预先就是什么 ” 或 “ 量子系统预先就存在什么 ” 这样的假设是有问题的,尽管这样的假设在经典世界是正确。量子纠缠 GHZ 态深刻表明,纠缠粒子不可能是按照预先设定的指令来行动的。相互纠缠的粒子无限远离却能彼此协调行动,其根本原因在于量子纠缠这一纯粹的量子现象,它不能从经典物理得到理解。 ] E. Schrdinger. Die gegenwarige situation in der quanenmechannik . Nat ü rwissenschaften, 1935, 23: 807-812, 823-828, 844-849. ] A. Einstein, B. Podolsky and N. Rosen. Can Quantum-Mechanical Description of Physical Reality Be Considered Complete? . Phys. Rev. 1935, 47, 777-780. ] 吴国林,量子纠缠的产生及其哲学意义 ,《华南理工大学学报》(社科版), 2008 ,( 5 ): 7-11 。 ] 吴国林,黄灵玉,计算复杂性、量子计算及其哲学意义 ,自然辩证法研究, 2007 ,( 1 ): 22-26. ] 李承祖等 . 量子通信和量子计算 . 长沙 : 国防科技大学出版社 , 2000, 135-136. ] A. Aspect. Bell’s Thorem: The Native View of an Experimentalist. in: R. A. Bertlmann and A. Zeilinger (eds.) : Quantum speakable . Berlin: Springer-Verlag. 2002, 149. ] 吴国林,量子纠缠及其哲学意义 ,自然辩证法研究, 2005 ,( 7 ) :1-4.
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实体是什么?
ssglwu 2011-4-11 21:03
吴国林 本部分是《 实体、量子纠缠与相互作用实在论 》的第一部分。 实在论始终是科学哲学的一个重要问题。实体是实在论的一个重要概念。本文通过对亚里士多德的实体( ousia )概念的认真考查,分析实体的基本特征;借助于量子力学与量子信息论的最前沿概念——量子纠缠的意蕴,论述了量子纠缠具有实体性,进而为相互作用实在论提供一个合理性支持。 一、 实体是什么? 1 、 ousia 是什么? 巴门尼德使“存在”成为哲学的重要概念,而亚里士多德使“实体”成为哲学的核心概念。这些概念都与 on 有关, on 又与 ontology 有关, ontology 的流行译法为“本体论”。从词的构成来看, ontology 就是关于 ont 的学问。 ont 是希腊文 on 的变化式。 on 是希腊动词(词典形式) eimi 的分词形式,这个动词的不定式是希腊文 einai (相当于英文的 to be )。 亚里士多德多次说 “on 有许多涵义 ” ,完整地列举这些涵义的数目有十个: ousia (古希腊文 ο ὐ σ ί α , 我们将其称为“实体”,理由见下)、数量、性质、关系、何地、何时、姿势、状态、主动、被动(如《范畴篇》第四章)。因有偶性的 on 、真假的 on 以及潜能现实的 on ,而且这三类的 on 都是以范畴的 on 为基础的。因此我们主要考察范畴的 on 。 在《范畴篇》第 2 章中,亚里士多德用“是否述说一个主体( said of )”和“是否存在一个主体之中( being in )”这两个标准来 划分 存在者或实在世界,概括为四种情形:( 1 )第一 ousia ,既不述说一个主体又不存在于一个主体之中,如个别的人和个别的马。( 2 )第二 ousia ,述说却不存在于一个主体中,如“人”能述说某一个别的人这一主体,但并不存在于这一主体之中,如“白”存在于身体这一主体之中但不述说一个主体。( 3 )其它范畴的一般,既述说又存在于一个主体中,如“知识”既存在于心灵这个主体之中,又述说“语法”这个主体。( 4 )其它范畴的特殊,存在于但不述说于一个主体。 这里亚里士多德区分出第一 ousia 与第二 ousia 。亚里士多德说:“除了第一实体,其他事物中只有属和种可以被称作第二实体,因为在所有的表语中,只有它们能够清楚地说明第一实体。”( 《范畴篇》 2b 29-30 ) 这就是说,第二 ousia 是第一 ousia 的“种( genos )”和“属 (eidos) ”。但亚里士多德又强调说:“属与种的关系,就如第一实体和其他事物的关系一样,因为属支撑着种,人们是用种来表述属,而决不是反过来用属来表述种。所以,根据这些理由,可以说属比种更是实体。”( 《范畴篇》 2b1 9-22 )显见,第一 ousia 与第二 ousia 之间的关系就是个别与一般的关系,并且第二 ousia 比第一 ousia 更是实体。在亚里士多德看来,实体将有多种表现,其一是个体或个体性的东西,它构成了事物存在的基础或根据;其二是表现事物之一般的“种”或“属”比个体性更是实体,即种或属更深刻地揭示了事物的实在性。实在性成为了亚里士多德的“实体”概念的重要内涵。 亚里士多德还指出了实体变化中具有同一性,这反映了变中不变的思想,他说:“实体独有的特征似乎是,在数目上保持单一,在性质上可以有相反的性质。”( 《范畴篇》 4a 1 0-11 )比如,一个人在数目上保持单一,但有时他可以白,也可以黑。 可见,各种 on 是不平等的,其他范畴不能作 ousia 的主体,而 ousia 则可以作它们的主体。显然, ousia 是现实世界的基础,其他范畴则成为 ousia 的属性。正如亚里士多德明确指出:“所有其他事物,除了第一实体,或者可以被用来述说作为主体的第一主体,或者存在于作为主体的第一实体中。如果第一实体不存在,那么其他一切都不可能存在。”(《范畴篇》 2b 4-6 )因此,第一 ousia 于是成为其它一切 on 成为 on 的必要条件。 亚里士多德还引出了形式( form ) 这一更为现实的实体。在《形而上学》核心卷中,亚里士多德不仅告诉我们第一实体是形式,而且告诉我们形式就是“这一个”( tode it )。他说:“我们把个别事物的是其所是( to ti en einai )和第一实体( ousia )都称为形式( form )。”(《形而上学》 1032a 2-3 )他又说:“形式,或不论把感性事物中的形状叫做什么,反正很显然它是不能生成,生成不属于它。是其所是( to ti en einai )同样不能生成。它出现在他物之中,或者由于技术,或者由于自然,或者由于潜能。” (《形而上学》 1033b7-10 )“生成者和被生成者是相似的,虽然决非相同,不是数目上的一,而是在形式上的一。”(《形而上学》 1033b31-32 )可见,形式比质料更具有实在性。 2 、 ti esti 、 tode ti 与 to ti en einai ti esti 即 “ 是什么 ” 的意思。既然有 on ,就有 “ 是什么 ” 的 问题。亚里士多德在《形而上学》中说:“ on 有多种意义,它或者表示 ti esti ( 是什么)和 tode ti (这个),或者表示质,或者表 示量,或者表示这些范畴中的任何一个。尽管 on 的意义有这样多,但 ‘ti esti’ 还是首要的,因为它表示实体。 ” (《形而上学》 1028a 10-15 )可见, ti esti 又常常是 ousia 的同义词。 每一范畴都应具有 “ ti esti ” ,在《论题篇》第一卷第九章中,亚里士多德说: “ 从这些显而易见,揭示事物 ti esti 的人,有时表示 ousia ,有时表示性质,有时则表示其他的某一范畴。 ” (《论题篇 103b26-28 )这说明 ti esti 显现于一切范畴之中,十个范畴便有十种 “ 是什么 ” 。这个 ti esti 又与实体( ousia )相联系。“当有人在他面前,而他又断言在他面前的东西是一个人或一个动物时,那么,他就是说出了 ti esti 并且指明了那是 ousia 。”(《论题篇》 103b29-31 ) 在亚里士多德的实体论中, tode it 是一个重要的词,它表示“这个、这某物、这一个”。 tode 是希腊文的指示代词“这”, ti 是不定代词,不确定的指示某物、这个。在《形而上学》中,亚里士多德多次申明“实体是这个”。关于什么是实体,什么不是实体的讨论,归结到最根本的一点,就是看它是不是 tode ti 。简言之,实体 ( ousia )就是这个( tode it )。 除 tode ti 之外, 接近于“实体”的另一个词是 to ti en einai ,这是由 亚里士多德所创 造的,其中 to 是冠词“这”, ti 是疑问代词“什么”, en 是“是”动词 eimi 的未完成时形式,相当于英语的 was , einai 是 eimi 的不定式,英文直译该是 “ ‘to be’ (of something) what it was" , 中文直译为 “ 一事物的过去之 ‘ 是 ’ 是什么 ” 。 在亚里士多德看来, on 分为第一义和其他意义,第一义属于 ousia ,其他意义属于其他范畴。同样, ti esti 也有第一义与第二义之分,第一义属于 ousia ,第二义属于其它范畴。亚里士多德对 to ti en einai 也做同样的区分,他说:“现在所说明的已经清楚,在原始而单纯因意义上同样适用于 ousia ,然后才适用于其他。因为这里的 ti esti ,并非单纯的 to ti en einai ,而是作为质的、作为量的 to ti en einai 。” (《形而上学》 1030a 30-34 )对于 to ti en einai , 常见的根据拉丁的译法 essentia ,英文将其译作 essence ,汉译将此译作“本质”,苗力田先生将其译为“是其所是”,也有学者将其译为 “恒是”。 事实上, 第一义的 on ,第一义的 ti esti 与第一义的 to ti en einai ,都是等同的,都是亚里士多德从不同角度阐明第一 ousia 。第一 ousia 说明了一个事物“是什么”、 “ 是其所是 ” 的东西,或者说揭示了事物的 “ 本质 ” ,揭示了事物的“存在”、“是”或“实在”。可见,亚里士多德的这一术语 “ to ti en einai ” 使用了未完成时形式,目的在于强调是事物中恒久不变的东西,这意味着:过去是,现在是,将来还是。 3 、如何翻译? ousia 应如何翻译呢?中世纪普遍采用了 substantia (进入英语就是 substance )来翻译亚里士多德的 ousia, 它是中古时代的哲学家波埃修斯( Boethius, 480-524 )在翻译亚里士多德的逻辑学著作时所提出的一个翻译。而在此之前,比如在昆图良那里,采用一个以拉丁语的系动词的词根 es 所构成的词来翻译,即 essentia 。可见,仅就词根来看, essentia 与 ousia 是对应的,用 essentia 来翻译 ousia 表明了 ousia 作为“存在者”的涵义。 substantia 的本意是指“站在下面的”、“基础者”,因此,从词根构成来看, substantia 与系动词无关。似乎 substantia 就是对 ousia 的一个误译,这个翻译没有翻译出 ousia 作为“存在者”的涵义。 然而,波埃修斯用这个 substantia 拉丁词来指“实体”不是对 ousia 这个词本身的翻译。 ousia 有多种涵义,波埃修斯在评注亚里士多德逻辑著作时,根据 ousia 在逻辑中的主项或主体、载体意思,即实体的终极主词和终极主体地位的那个核心术语 hupokeimenon( ὑ ποκε ί μενον ) ,以 “substantia” 一词译之,而且在神学著作中仍用 “essentia” 翻译。由于波埃修斯的逻辑注释在中世纪十分有影响, substantia 便逐渐成为 ousia 一词的主要译法。波埃修斯用 substantia 来对应地翻译 ousia ,也就是要表明实体的这种主词和主体的涵义,并揭示 ousia 的本质。显然,从这一意义来看, substantia 是对 ousia 的一个更为准确的翻译。 亚里士多德使用 hupokeimenon 这个词来界定实体,在于表明实体是述说关系中的逻辑最终项,是存在者中的基础存在,且也是终极主词和终极主体的意思。除了逻辑关系的考虑之外,很明显亚里士多德是从物质世界或实在世界的角度来考虑实体的。比如亚里士多德概括了实体是个体或个体性的东西,且分出了第一实体与第二实体( ousia )。 我认为,将 ousia 译为“实体”是适当的,其英文是 substance ;从实体的实在性这一意义出发,英文也可以采用 entity 。 当我们用“实体”来翻译 ousia ,实体的“形式( form )”如何得到说明呢?对 to ti en einai (是其所是) ,从相对静止的角度看,它是事物的基本规定性;而从演化的角度看,它构成事物的形式因。亚里士多德在《形而上学》就说过,形式是更为现实的实体。从当代科学实在论最新进展——结构实在论来看,结构是实在的,而结构就是一种形式。显见, 用“实体”来翻译 ousia ,这 与亚里士多德所说的“形式”是契合的。 综观亚里士多德的本体论( ontology ),实在性确实构成了亚里士多德的“实体”概念的重要的内涵。 从中文来看,汉语将 ousia 翻译成“实体”,是从实在性的角度考虑的。“实体”中的“实”,与真、真实等对应,而与“虚假”相对立。“实体”中的“体”,可以从两个角度来看,一是审视中国古代哲学的 “ 体 ” 与 “ 用 ” 的关系,一般认为 “ 体 ” 是最根本的、内在的; “ 用 ” 是 “ 体 ” 的外在表现,显然,从“体”的这一涵义来看,“体”表达了亚里士多德的 ousia 的意思。二是从当代自然科学来看,“体”可以表示物质存在的状态或形状,如固体、液体、等离子体等,这就是说“体”可以为人或科学仪器所感知或测量,它不再是一个纯粹思辩的东西或玄之又玄的东西。简言之,实体就是真实的可以被直接或间接感知或被测量的东西,有形体之意。如颜一说, 英文 entity 是最恰当的译法,其基本含义是实际存在之物,既可指实实在在的事物,又可指抽象的存在物,正好确切地对应亚里士多德 ousia 之所指。 ] 如果将 ousia 译为“本体”,那么“本”做何种理解?当然可以把“本”理解为事物的根源,如根本。但这较为宽泛,且与(科学)实在论联系不紧密,而“实体”、“实在”就从语义上与实在论联系起来了。如聂敏里认为,保持“实体”这个汉语词的翻译是明智的,因为它并没有妨碍我们正确地理解亚里士多德的 ousia 。至于有些研究者用“本体”这样一个过十泛泛的词来翻译亚里士多德的 ousia ,则显然是不着边际的。 ] 至于说“实体”没有反映出 ousia 的系动词所具有的“是”的涵义,我们可以这样来看。近年来,学界对希腊文 on, einai( 英译 being, to be ) 有极大的关注,一种观点认为将其译为“存在”、“有”是不妥的,而应译为“是”。 ] eimi 及拉丁文 sum 除有含义“是”外,的确同时具有英文 existence 所表达的“存在”之义。 esti 、 einai 都涉及到动词 eimi( 相当于英文 be) 与 ousia ,而汉语又不能通过变形来产生新的意义,因此单用“是”来译 eimi 、 be 、 ousia 及其变形就过于勉强。而且并非语言学上的 eimi 的 每一个变化形式都是哲学概念或范畴。 正如陈村富认为:“卡恩论述了希腊动词 einai 的三个特征和用法……卡恩讲的是‘语用和意义方面的三个特征’:这三个特征是: 1. 断真(严格说是包含认识论和逻辑双重意义的真与实); 2. 持续体态; 3. 指称处所——存在,而不是王路所说的‘系词用法、存在用法和断真用法’。” ] 因此,我的建议是:要根据上下文的意义来判定它是存在用法或系词用法,将其分别译为“存在”或“是”等,而不能笼统译为“是”。如果将其全部译为“是”,也会带来语言理解上的困难。 从中文的“存在”来看,“存在”由“存”与“在”构成。“存”:形声。从子才声。本义:生存;存在。《尔雅》说:存,存在也。“在”:形声。从土才声。表示草木初生在土上。本义:存活着,生存,存在。《说文》说:在,存也。可见,“存”就相当于一个正在成长中的婴儿,有“生长”、“生成”之意,它揭示的是事物正在初长成之中。而“在”含有“土”,它是对“始基”与“生长”的整体描述,就是说,“在”揭示了事物生长的“根据”、“原初”(来自于“土”)与正在初长成。因此,“在”可以完整地表达“存在”。而且还说明了,“存在”或“在”显示了事物生成的起始根据(或理由)和(初步)生成,即“存在”或“在”是根据与生成的统一。从这一意义来看,用中文“存在”或“在”来翻译 on 或 being 是适当的。 因此,我们可以将 on 译为“存在”, ousia 译为“实体”。对于实在世界可以分为两种情况:可以直接或间接为人或仪器所认知的事物,我们可以用“实体”来指称,进一步可以划分为“自在实体”、“现实实体”与“现象”(见后述);另一种是先于直接或间接认知的实在世界,这是一种纯粹的存在,我们可以用“自在存在”来指称。 4 、实体的基本特点 按照亚里士多德的实体( ousia )理论,实体的基本特点可以概括为: ( 1 )实体具有主体性。实体能够独立存在,在定义、认识的次序以及时间等意义上都是在先的,是一切其他东西赖以存在的基础。实体是终极的的主体。 ( 2 )实体具有个体性。它不再可以被分析为他物,它是自我同一的,是一个单纯而严格意义上的个体。它独立于他物。任何一个实体就是它自身。亚里士多德说: “ 所有实体看起来都表示这一个( tode ti ) ” ( 《范畴篇》 3b10) “实体具有两方面的意义,或者作为不用述说他物的终极载体;或者是作为可分离的这个而存在,每一事物的形状或形式便具有这种性质。”(《形而上学》 1017b24-26 ) ( 3 )实体具有自身性。实体仅仅作为自身而存在,它既不相对于一个他者而存在,也不超出自身而存在,它就在其自身当中。亚里士多德说,“实体不能说成更多地或更少地是实体。”(《范畴篇》 4a 6-7 ) ( 4 )实体具有持存性。实体是变化中的持存者,在变化中,相关于它的其他一切发生变化,但是,它本身却保持不变。亚里士多德指出,“实体独有的特征似乎是,在数目上保持单一,在性质上可以有相反的性质。”(《范畴篇》 4a 10-11 )。这就是说,实体是变中之不变。 实体不仅是实在的,而且“本质”更是一种实体。如亚里士多德说,“属”与“种”的关系就如第一实体( ousia )与第二实体的关系。而“属”( eidos )在现象学家胡塞尔的现象学中,是“本质”( Wesen )概念的同义语,它意味着可以通过观念直观而把握到普遍的本质。 ( 5 )实体的实在性。实体作为存在的主体,它所指的是真正的实在。亚里士多德所造的 ousia 就是指真正的、严格意义上的存在者,在于强调实体的这种特殊的存在意义,表明它是真正的实在。 ( 6 )实体是潜能( poteniality )与现实( actuality )的统一。潜能比现实更本原。“潜能的意思是运动和变化的本原,存在于他物之中或作为自身中的他物。”(《形而上学》 1019a 15-16 )“最原始意义上潜能的主要规定是在他物中或作为自身中的他物的变化的本原。”(《形而上学》 1020a 6-7 )潜能是现实的潜能,现实是潜能的实现。实体有潜能与现实两种存在方式,只是存在的形式不同。亚里士多德说:“存在有时表示潜在地存在,有时表示现实地存在。……这一区别也同样应用于实体。”(《形而上学》 1017b1-7 ) 这里所标注的页码,以苗力田主编《亚里士多德全集》(中国人民大学出版社)为准。 ] 颜一,实体 (ousia) 是什么 ? ,《世界哲学》, 2002 ( 2 ): 72 。 ] 聂敏里,亚里士多德〈范畴篇〉中的实体理论——对〈范畴篇〉第 5 章的研究 ,《哲学门》, 2010 ,( 20 ): 135 。 ] 王路,“是”与“真” ,人民出版社, 2003 年。 ] 陈村富, Eimi 与卡恩—兼评国内关于“是”与“存在”的若干论文,载宋继杰编 , Being 与西方哲学传统 ( 上卷 ) ,石家庄:河北大学出版社, 2002 , 260-261.
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实体、量子纠缠与相互作用实在论
热度 1 ssglwu 2011-4-8 09:55
实体、量子纠缠与相互作用实在论
吴国林 我的论文“实体、量子纠缠与相互作用实在论”以“ 专稿 ”发在湖北的《理论月刊》 (2011年第3期),近16000字。 摘要 : 亚里士多德对实体进行了详细的分析,但是译名有争议。实体具有主体性、个体性、自身性、持存性和实在性等特点,它是潜能与现实的统一。中文应当用“实体”翻译“ ousia ”、“存在”翻译 “on”(being) 。量子纠缠是奇异的量子现象,它具有实体性。相互作用实在论在“自在实体”与“现象”之间引入“现象实体”,还应当引入“自在存在”。“自在存在”既不述说存在,又不在另一个存在之中。 关键词 : 实体;存在;量子纠缠;相互作用实在论;自在存在 详细内容,见后续博文。
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量子纠缠与心灵感应
热度 1 yanghualei 2010-11-11 22:30
1.量子纠缠 空间是场纠结的地方,假若两场量子归属于一个系统,不论粒子被安置在相距多远的空间,只要一场量子受到外界扰动而发生状态改变,另一场量子也将配合其行为瞬间发生相应的状态调整, 如果真存在像贝尔所验证的量子纠缠和超距作用的玄幻现象,并且也真的存在民间所流传的同胞相息,心灵感应, 那么量子纠缠和心灵感应的玄灵现象可能就有深层次的内在相似性以及法则的同源性,那研究心灵感应能否用量子纠缠? 2.不确定性 当不观察它的时候它是波,当观察它时它就塌缩为粒子(传统观点);当别人不调查你的时你是处在一行为状态,当告诉你别人要调查你的时候你却表现为另一种状态; 当我精确的知道你的位置时却不知道你将要往哪里去,当我知道你将要去那的时候却对你如今所处的位置一无所知 ; 无论是粒子还是行子(人),本身表现出来的不确定性总是为了免于控制而进行的掩饰和不完全暴露自己 ;当你坐在快速上升的电梯时候你会感觉自己超重,当你坐在快速下降的电梯时候你会感觉自己失重, 总结下,一事物强迫另一事物向某特定方向挺进时,若强迫的越厉害则反抗的声音和行为就越大 ,如电梯强迫人快速上升(速度越大),则人的反抗行为:质量加大(重力是抵抗上升的力)。 3.隧道效应 发射一系列动能小于势垒的粒子群,通过观察屏在势垒的另一侧却发现粒子的足迹,好像其在势垒中间打个洞从中穿过,这种现象称为量子隧道效应,一般势垒越大,单个粒子穿过的概率就越小,究其为什么能穿过的原因两个字:借或者租, 粒子虽没有跨越势垒的足够能,但粒子在活动空间内有市场行为和社会关系圈,其可以租或者可以借 ,就像人租赁场馆和借用朋友的交通工具一样,其并未违背能量守恒,那为什么 粒子能借或者租能量?原因是由粒子的两象性决定的 ,精确的说是粒子的波动性所决定和提供担保的,厂主才敢向你出租场馆,朋友才愿意借给你交通工具, 粒子多人性化,竟然它懂得没有的能量的时候可以借,好像人在社会上混的招数其都懂 ,没钱就借,借了消费进而创造生产力,生产力能带来价值,有价值就可以还债,这种社会循环到自然界就是能量的流通, 故当把粒子赋予社会的属性,再去理解和研究粒子的态势,就会感觉容易许多。
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量子纠缠蕴含相互作用实在论
ssglwu 2010-11-8 23:53
吴国林 量子纠缠隐喻出一种新型的量子相互作用,这种相互作用是不能够通过固有的、先定的联系来说明。 需要在原有的相互作用的有关概念与理论的基础上,重新审视相互作用力的涵义与相关的理论。 有的论者用夫妻配对这样的固有的、先定的联系例子(或骰子的正反面例子)来说明量子信息传递的超光速性。当甲乙两人结成夫妻,不论这两人相距有多远,只要找到其中一人知道其身份,则必然知道另一人的身份。若找到的其中一人为丈夫,则另一人必为妻子,即两人之间并没有信息关联。但是,当我们需要把丙的信息通过甲传递到乙时,如果甲乙之间没有任何联系,是不可能实现任何信息传递。这里的不同之处在于: 可以通过量子纠缠这一量子通道来传递(未知的)量子信息 ,这是量子信息传递超光速的根本所在。 比如, 在量子力学中, 三个 1/2 自旋粒子可以构成一个纠缠 GHZ 态,可以发现, GHZ 态是由 4 个相互对易的力学量组的共同本征态。 由于这三个粒子有共同的本征态 ,因此,它们的本征值可以同时进行测量,而避免了海森堡不确定性原理的干扰。 我们 对三个粒子的自旋投影进行测量,不是说,每个粒子的自旋的投影值( +1 或 -1 )已经预先地存在在那里;而是说,正是探测器对 GHZ 态的测量才形成最后的各粒子自旋的投影值,这里的自旋值是经典值。 GHZ 态之所以产生奇妙的量子行为,并不是因为这三个粒子被 预先设定 成某种模式 ,而是说明:爱因斯坦的实在性的元素(实在性)及定域性是不可能同时存在的。这就是说,微观粒子预先就是什么或量子系统预先就存在什么这样的假设是有问题的,尽管这样的假设在经典世界是正确的。量子纠缠 GHZ 态深刻表明,纠缠粒子不可能是按照预先设定的指令来行动的。相互纠缠的粒子无限远离却能彼此协调行动,其根本原因在于量子纠缠这一纯粹的量子现象,它不能从经典物理得到理解。 近年来,结构实在论进入了国际科学哲学界的主流 。结构实在论认为,结构是实在的。在我看来,虽然在科学理论的转变中,有一些的例子说明结构性质会保持连续性;但是,有些科学理论在转变之中,结构并不保持连续。而且就对实体的描述来说,一些结构实在论并不主张实体具有实在性。事实上,在科学理论的转变中,范式的转变,既有连续性的部分,又有非连续的部分。 就量子纠缠来说,它本身具有一种纠缠的结构,但同时其部分(个体性)又存在,没有部分性就没有量子纠缠。因此,在量子纠缠中,部分与整体的纠缠是同时存在的。 当然,如果要追问先有部分还是整体?这里有两种情况,一种情况是:部分与整体纠缠同时生成。 20 世纪 80 年代,曼德尔( L . Mandel )与高希( R . Ghosh )等开始用自发参量下转换技术来生成纠缠光子。 此时,形成纠缠光子的光子与纠缠是同时生成的。另一种情况是:通过量子纠缠交换来生成量子纠缠,显然其前提是:已有两个处于量子纠缠中的光子,因而,只是将量子纠缠从两个粒子之间转换到另外两个粒子之间,其结果仍然是,粒子与量子纠缠是同时生成的。这里需要强调的是,处理纠缠中的光子与没有处于纠缠中的光子的性质是不一样的。 可见,量子纠缠所意味的实在论,即包括了结构的实在,又包括了实体(部分)的实在,而这两种实在,都来自于相互作用,可能这里的相互作用不一定就是原来的传递中间玻色子一类的四种相互作用的类型。 我们主张 相互作用实在论 , 其基本观点是:相互作用与自在存在同时存在的,自在存在在相互作用的作用下演化出自在实体。 正如老子在《道德经》中讲到无名与有名时说,此两者,同出而异名。自在实体与自在存在是同出而异名,如一个硬币的两面。自在实体意味着具有体的概念,即能够为认识把握。自在存在不具有自在实体所具有的对象性,或内容的规定性,它是不可界说的。 自在实体在相互作用的作用下,演化(涌现)出现象实体, 现象实体可能具有结构,又包括实体性要素。 现象实体在一定的环境中显现为现象。现象能够传递出信息,因为人们面对的是现象,现象与人打交道。而通过还原,人们能够得到实事本身即不同层次的本质现象实体。现象实体显现出结构或结构的多重稳定性。对现象实体来说,在相互作用的作用下,有些情形的结构具有不变性,有些情形的结构是变化的。 张永德:《量子信息物理原理》,科学出版社2006年版,第105页。 e.g. John Worrall, Structural Realism: The Best of Both Worlds? Dialectica, Vol. 43, 1989. pp.99-124. R. Ghosh and L. Mandel, Observation of nonclassical effects in the interference of two photons. Phys. Rev. Lett. Vol. 59, 1987, pp.1903-1905. 刘建城,赵国求,吴国林,《论引入现象实体之可能性与必要性》。《江汉论坛》, 2009年第12期:第66-70页。
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把道德当作商品可以解决腐败问题
yanghualei 2010-8-7 17:49
1.给某一类人A扣上不道德,走后门,贪污,腐化的帽子 意味着A的道德资本减少 记减少x单位道德 A通过贪污,走后门收获利益(在这只考虑金钱是社会货币) 记收获y单位金钱(在这里假设市场是充分的即x=y) 因为道德、名誉等品质方面的东西,具有对称剥削性 即A少x单位就意味着咱们B多了x单位 记B获得x单位道德 (就类似能量的单位为焦耳一样,资本的单位在这约定为元) 按理说,最终A失去x单位道德资本,获得y单位金钱资本,并且是公平交易,只不过把道德资本兑换了金钱资本,即合情又合理啊,没有什么值得批评的地方,关键问题出在那,大家那么讨厌腐败 原因: 1.道德不是通货,不能在市场流通,拿道德不能购买商品(故A实际上道德资本没有减少) 2.A与B道德与金钱的交换没有遵从自愿原则(由于道德的对称性剥削特类似量子的纠缠效应,A与B是一个系统,A出售道德的同时意味B道德的获得 ) 3.即使道德有价格也远远低于货币价格 故B认为不公平 措施 :假如对道德赋予上价格,并且其能像金钱一样子在市场上买面包,估计腐败就会消失 2.就是把市场机制引入道德交易中,利用市场的分配资源的优点,合理配置道德 社会上那些不顾或者损害集体利益,而没有得到惩罚的行为大家归结败德现象 大家仔细想下假如败德当事人是为了当前货币资本而败德,那他将收获货币资本 而失去了道德资本(舆论的压力,名声、信誉的下降、社会关系的恶化) 但现实中货币有价,是社会中的通货;然而道德不是,也没有相应的 测度和定价机制,故在商品市场虽然有道德参与,但不考虑其相应的通货属性 只称有道德参与的交易活动为道德或者不道德 问题在:败德行为虽当事人道德减少,但道德不是通货,当事人没有相应得到道德通货损失故称不道德;被损人没有得到相应道德通货补偿,故道德。 假如道德是通货,社会将没有道德或者不道德,因为是公平交易(道德通货和货币通货相互转换) 推动道德通货建立方案: 1.对道德进行测度 2.建立道德的定价机制
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暑期专题讨论班(即将有讲稿):量子纠缠与混态动力学(邱荣涛)
GrandFT 2010-7-19 21:06
量子纠缠与混态动力学 时间:2010.7.23(周五) 上午9:00 地点:16楼308 主讲:邱荣涛 简介:纠缠是对多体量子态而言的,对单体,没有纠缠问题。本次讨论班将试图从概念上阐述清楚纯态和混合态、纠缠态和可分离态,以及怎样区分它们的标准,然后给出纠缠态的纠缠度的定义,并提出两个关于可分离态的判据。第二部分内容是关于密度矩阵随时间演化的问题。对孤立系统,密度矩阵的演化是简单的;但要是考虑环境的影响,就要麻烦的多了,这时就要借助我们将要引进的超算符了。 一、量子纠缠与纠缠度 1、单体量子态的密度矩阵 2、两体量子态 2.1两体纯态及其schmidt分解 2.2两体混态 2.3纠缠度和可分离态判据(简介) 二、混态动力学(1)超算符映射和kraus方程 参考书:张永德,《高等量子力学》 下次展望:马尔科夫近似和主方程
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弥天大谎:实现量子隐形传输
热度 2 wangguowen 2010-6-15 11:19
弥天大谎:实现量子隐形传输 国家科技部973项目量子通信和量子信息技术首席科学家郭光灿院士在担纲写的爱因斯坦的幽灵 量子纠缠之谜中写道:如果对其中的一个粒子进行测量,另一个粒子将会瞬时感应到这种影响 ,并发生相应的状态变化,无论它们相距多远。,还写道:1997年,奥地利因斯布鲁克大学由塞林 格领导的一个实验小组首次实现了光子的量子隐形传态,即将一个量子态从甲地的光子传送到乙地的光 子。目前,物理学家们在实验室中已实现了光子之间(距离超过600米)、光与原子之间、以及原子与 原子(距离约1米)之间的量子隐形传态。可以预计,实现更大尺度的原子和分子的量子隐形传态也已 为时不远。奥地利泽林格教授估计也许一千年后真的能够远距离转移一只咖啡杯。中科大潘建伟 教授说:也许在某个世纪,真的能够传输人类本身,就像《星际旅行》中的科学幻想。最乐观的是 ,美国《福布斯》杂志对20年后新职业预测中有隔空传物专家一项,写道:想象走到街区尽头的隔空 传物站,拆毁身体,接着就在上班处出现。汽车不会有了,汽车修理工不需要了,加油站服务员不需要 了,基于隔空传物器的全新经济可能发展起来。 隔空传物的原文为teleportation,tele- 常示远距,但当在距离上无媒质和无物能阻挡情形下,tele- 宜译隔空,译穿越时空或超时空也可。泽林格等鼓吹唯信息论,即认为传态等价于传物,所以把telepo rtation译隔空传物符合他们的原意。泽林格说,原子本身并不重要,如果用另外的碳原子调换 他的所有碳原子,他还是安东泽林格,在这个意义上说,当我们通过隔空传输方式转移特性 时, 实际上我们在转移原物。这样看来,quantum teleportation译量子隔空传输是合适的,而译量 子态隐形传输就不够精辟了,因为他们认为隔空传量子是隔空传物(包括传咖啡杯或人)在小尺寸物 体上的实现。混淆传态与传物正是这批量子信息专家自己,而不是被某些记者曲解了,这样说来, 新闻标题科学家实现隔空传物是不该遭责备或辱骂的。 最近,潘建伟团队在《自然》上发表论文实验的自由空间量子隐形传输,中科大新闻网转载的标题 为: 我国科学家首次实现远距离自由空间量子态隐形传输,为全球化量子通信奠定基础。 另有许多衍生的新闻标题,像科学家实现隔空传物。消息一出,反映强烈和纷纭,正面的有:祝 贺你们,中国人的骄傲,中国科学技术大学是中国科研能力最强的大学,向合肥微尺度国家实 验室致敬,谨向潘建伟教授、郭光灿院院士等致以最崇高的敬礼!,终于走在前面了,等等 ;反面的有:这也敢拿出来,你真以为人都傻了吗?,假的,不可能,伪科学,忽悠, 接着忽悠,刘谦的魔术,是不是又吹牛啊,中国又开始出新的气功大师了,我宁可相 信河南有虎,这个决不信,见鬼了吧,愚人节吗?,等等。潘建伟团队的实验主要目的有两 个:(1)证明隔空鬼魅作用确实存在,说明爱因斯坦错了;(2)证明隔空传物原则上是可能的,说明自然 界就是那么神奇。 这里不是讲量子力学及其含义的地方,只能杜撰一些故事,下面的前三则是隐喻量子纠缠的真相,说明 隔空鬼魅作用不存在,后一则是隐喻量子隐形传输的过程,揭示这种传输的虚伪性。 我们要问,东乡的书记一感冒,西乡的乡长就打喷嚏,西乡的书记一感冒,东乡的乡长也打喷嚏,这种 情况有谁能讲得清楚。其实答案极其简单,那就是,东乡的书记张三兼任了西乡的乡长,西乡的书记李 四兼任了东乡的乡长,这就是纠缠。在量子世界里,两个纠缠粒子占据四个态,要纠缠只有像兼职那样 集于一身的兼态方式,在逻辑上排除任何其它可能性,这应该是这个纠缠之谜的唯一答案,小学生 都知道4=2乘2。再则,拿宰的猪来比方,把猪的左右腿交叉,当中斩开,左蹄右肘装一包,叫包a,右 蹄左肘装一包叫包b。包a北京自家煮着吃,包b快递给上海的老弟。如果混淆猪脚的左右编号和包的a,b 编号,就会认为左脚下锅煮,右脚就瞬时感应到远方煮的影响也熟了,似乎发生了隔空感应影响。 再一个极好的隐喻是,元朝管道升给夫君赵孟頫写的我侬词:你侬我侬,忒煞多情。情多处,热 似火。把一块泥,捻一个你,塑一个我。将咱们两个一齐打破。用水调和。再捏一个你,再塑一个我。 我泥中有你,你泥中有我。与你生同一个衾,死同一个椁。显然,在这种纠缠方式中决不存在隔空鬼 魅作用。这里是做隐喻,不是做类比,因为书记-乡长、左蹄-右肘、再捏泥团,都不能贴切比拟量子 实体-准实体的融合,关于纠缠真相的讨论请见在后面所列的相关文章。 关于量子隐形传输,与其理论相对应,我们来编一个故事。北京要派孙悟空立刻去深圳任动物园园长,巧遇特大台风和洪水,一切交通中断。幸好两地都有隔空传物专家以及有双胞胎猴子(其它纠缠物体也行)可以帮助解决问题,这对猴子,一只在北京,另一只在深圳,都持有同胞的全息像,好比是互相纠缠的。现在北京的隔空传物专家 按程序首先要做的是,把老孙-猴子联合体按特定方式拆分,用数学语言,即把描述老孙的态矢量与这对猴子的纠缠态张量的张量乘积投影到描述四只八卦炉的各个态张量上。四只炉子是四对双胞胎猴子的化身,代表老孙与猴子的四种不同基本纠缠方式,专干对老孙进行脱胎换骨的勾当。贝内特等人的隔空传物(teleportation)理论表明,在2号炉上的投影正好是同胞的全息像,而在1号上的变了,右侧各器官都扭转了180度,在4号上左右反了,而在3号上的,不仅左右反了,右侧各器官还都扭转了180度。这时深圳的猴子当园长要等老孙在北京被销毁,因为拷贝是被禁止的。按理论,他进哪一只炉子是随机的,几率各占四分之一。这回老孙随机闯进的是2号炉,专家笃信他包含的全部信息刚好原样转移到深圳那只猴子身上。一当用手机告知是2号,深圳猴子就被核实是地道的孙悟空了。如果不是2号,也很简单,只要按告知的炉号,用相应的线性变换做一下修复就行。听起来像煞有介事,然而悟空窃喜,专家们混淆虚实,颠倒远近,把俺老孙的信息就地替换深圳猴子全息像中的信息,当作信息在量子信道上的隔空传送了,所谓量子隐形传输和隔空传物是巫术。 潘建伟团队传输的是光子的偏振信号,据报道,这次平均保真度达到89%,足以肯定量子隐形传输成功 。而且还是远隔16公里的,这样长的自由空间传输尚属首次,是新的突破。也许,他们最好用话筒和喇 叭通过信号编码去做隐形传输实验,看是否能传送简单的一条信息您好,从喇叭里播放出来,让大 家听听。可在一张桌子上做,不必去八达岭和怀来,做成了,无疑能获诺贝尔奖。恐怕的是,一做就穿 帮!传送1234或abcd字符也行,当场打印出来给人看,有谁还会不信呢。其实,实验证明它的不可能性 也是成就,如果真无可能性的话。十余年来,量子隐形传输的演示,总是离不开符合计数器,看来 永远也离不开,永远只能通过符合计数器搞出一些曲线来写写文章而已,怎么能为为全球化量子通信 奠定基础呢? 量子隐形传输是依据隔空鬼魅作用,即所谓量子纠缠的非定域性。非定域性观点已成时尚,多数 量子物理专家都在谈非定域性,他们称贝尔不等式理论和爱斯派克特等的实验已证明非定域性的存在。 殊不知这是以讹传讹,不知底细者均信以为真。事情是这样的,约翰贝尔假设量子力学有诸如微粒的 坐标、动量、自旋等作为潜变量,并假设它们是实在的和定域的(即不存在隔空鬼魅作用),他推导出 了一个不等式。后来他人把这类不等式用在光子上,对一种特定的实验安排,由不等式预言的结果为小 于等于2。另一方面,对同样的安排,量子力学预言结果为严格等于2乘根号2(=2.828)。爱斯派克特 等的实验结果为2.697,测量误差0.015,与量子力学的预言相符,而比贝尔型不等式的预言结果大得多 。于是做出结论:爱因斯坦的定域实在论是错误的,隔空鬼魅作用确实存在。至此,我们可以有一个简 单的想法,既然实验结果符合量子力学,而又有充分理由相信量子力学本身是正确的,那么可以断言贝 尔的理论是错误的。但是,事情并非那么简单,因为贝尔的理论似乎很合理,很难说这个理论是节外生 枝,倒可能是一个最深刻的发现--世上真有隔空鬼魅作用存在,是大有用处的物理资源,可期待一次新 的技术革命。仔细地看,在贝尔不等式的推导中,有一个默认的假设:量子力学的观察量是潜变量的统 计平均值。玻姆和许多其他人也是这么看的,似乎无可怀疑。然而,现在如果考虑到波也可以有潜的, 而观察量并非潜波变量的统计平均值,而且如果在潜波变量基础上建立的微粒模型能解释一切量子现象 ,那么说明贝尔理论是节外生枝,隔空鬼魅作用和量子隐形传输纯属子虚乌有。关于潜波变量理论,后 面所列的相关文章中有详细讨论,此地不来赘述。 如果大家都相信量子隐形传输和隔空传物已经实现,我们的中华文明要倒退两千年了,子曰:务民之 义,敬鬼神而远之,可谓知也。科学家实现量子隐形传输和隔空传物,不是弥天大谎,还能是什么? 有人斥责新闻记者做的报道在渲染量子隐形传输的巫术性,记得,爱因斯坦称之为传心术式的影响,薛 定谔也说过:在分离体系上的测量不会直接彼此发生影响--那种影响是巫术。量子隐形传输理论的 第一作者贝内特对《科学》记者也说,隐形传输像伏都(通灵术)。有兴趣的网友,请看为纪念爱因斯 坦奇迹年写的一篇文章量子纠缠的定域性( http://arxiv.org/PS_cache/quant-ph/pdf/0512/05121 95v1.pdf),那里详细论述了量子纠缠是定域的(隔空鬼魅作用不存在)和量子隐形传输的不可能性。 说实现量子隐形传输是弥天大谎,之所以大,它刊登于《自然》杂志,上《人民日报》,历来受863、9 73、国家自然科学基金大笔支持,这回再次创造世界纪录,证实了量子态隐形传输穿越大气层的 可行性,为未来基于卫星中继的全球化量子通信网奠定了可靠基础。称量子态隐形传输很像科幻小 说中描绘的超时空穿越:外星人在一个地方神秘地消失,不需要任何载体的携带,又在另一个地方 神秘地瞬间出现。十几年来,做有关量子隐形传输的理论和实验工作的专家遍及许多国家和机构,参 与者不知其数,我国保持领先地位。这个情况似乎说明一代量子信息科学家在谎言中成长,谎言( 待争论)包括:(1)微观粒子既在这里、又在那里;(2)量子行为的不确定性是根本的;(3)微观粒子没 有实在性;(4)微观粒子没有因果决定性;(5)观察者的一瞥决定薛定谔猫的死活;(6)量子纠缠有隔空 联动效应(隔空鬼魅作用);(7)贝尔不等式是最深刻的科学发现;(8)爱斯派克特等的实验证明爱因斯 坦错了;(9)波函数坍缩是物理过程;(10)量子不可克隆;(11)量子力学原理保证加密不可破解;(12) 实验上已实现量子隐形传输;...。郭光灿院士担纲写的爱因斯坦的幽灵量子纠缠之谜》中汇集 了这一切。当今,恐怕此书会严重误导公众和误人子弟,有悖于芦笛曲丛书的出版宗旨。这套丛书肩负 国家科技计划科普化的示范,不同于无足轻重的消遣读物,也不同于提供讨论的个人学术著作。 相关文章: 论爱因斯坦-玻尔争论之症结 对量子态叠加原理的理解 对海森伯不确定关系式的理解 谁说玻姆力学是非定域的 波函数坍缩假设的谬误与祸害 贝尔不等式的谬误与祸害 隔空传物理论的谬误与祸害 量子不可克隆定理的谬误与祸害 爱因斯坦调和微粒说和波动说百周年纪念 Heuristic explanation of quantum interference experiments Locality of quantum entanglement Finding way to bridge the gap between quantum and classical mechanics Superseded version of the WKB approximation and explanation of emergence of classicality Realistic solution to the tunneling time problem (王国文,北京大学物理学院,2010年7月15日修改标题)
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给我一根针,我能拨动整个宇宙
sheep021 2010-6-8 11:02
阿基米德在《论平面图形的平衡》一书中最早提出了杠杆原理。阿基米德曾讲: 给我一个支点和一根足够长的杠杆,我就可以撬动地球 。 显然, 阿基米德先生没有找到想要的支点和足够长的杠杆,所以,至始至终,他也未能撬动地球。甚至,时至今日,也没见到谁能撬动地球。 然而,一根小小的银针,却可以拨动整个宇宙。这,是不是比阿基米德的幻想还不切合实际?然而,这却是真的! 当然,这首先要按照中医的观点来思考,其次,现代科学的日益进步,特别是量子力学的发展,也逐渐证明这一观点。 人们逐渐认识到(通过中医和现代科学) ,天地人是整体合一的、相互关联的。宇宙是分层次的、也是全息的。局部构成整体,但局部也包含整体的全部信息。人体是一个小宇宙,这个小宇宙是大宇宙的一个组成部分,包含了大宇宙的全部信息,并与大宇宙一气相承,息息相通。大宇宙是指太阳系?还是银河系?中医理论中所指的宇宙,至少是指银河系范围内的。大宇宙外是否有更大的宇宙?这个问题说起来就没边了,暂且不讨论。 一根小小的银针,却可以拨动整个宇宙。还是看看针灸如何治病吧: 走进国医大师贺普仁 神针妙法 武医丹修 ◆ 他以三通理论、快速无痛针刺手法、火针技术,并将武术、气功融于针灸,疗效卓著,有天下第一针美誉。   ◆他使失明孩子有了视觉,使精神分裂症患者恢复正常生活,使帕金森病患者能站起来去旅游   ◆他拓展应用了几近失传的火针疗法,将针灸治病的病种扩大到内外妇儿五官皮科等各疾病领域,擅治疑难杂症。 说到这里,有人可能会说,针灸治病,最多是拨动了小宇宙,没有拨动大宇宙啊。关于这个问题,其实本不是个问题。即使用现代科学来解释,也是可以的。仔细研究一下量子力学中的量子纠缠,就豁然开朗了(可参考: 量子纠缠与天人感应 ) 。先抛出砖头,但愿有玉来。有空再分析。
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量子隐形传态的一个数学分析——数学是真的(truth)
ssglwu 2010-6-6 00:34
吴国林 由于有数学公式,我们这里用附件来说明, 首先,量子隐形传态具有数学真理性。数学的真理性不需要经验检验。 量子隐形传态的一个数学分析: 吴国林
个人分类: 量子现象学|3642 次阅读|1 个评论
[转载]量子纠缠与天人感应
kfysdszy 2010-6-1 11:02
量子纠缠与天人感应 (2009-07-30 16:43:30) 转载新浪博文: 这两周业余的阅读时间给了《黄帝内经》以及相关的书籍,也涉猎一些关于道家的博文,看到量子纠缠也是首先想到了道家的所谓信息的接收,但是没有系统的想法,正巧看到这篇文章就转过来。我是简单懒惰之人,任何高深的哲理都是我的催眠剂。学自然科学至今,好多问题难以解释,不妨以开放的心态不预设立场的多看看 自从二十世纪二十年代中期量子力学的基本理论形成以来,对于量子纠缠的研究就一直是量子理论基本问题研究的重要课题。量子纠缠态已成为当代量子理论的一个关键性概念,在量子信息技术中有重要的应用,其研究是当前量子理论的一个前沿热点方向。量子纠缠理论的发展将为量子信息技术的打开广阔的应用前景。 早期对量子纠缠态表现出来的量子非局域性的研究大多是停留在哲学层次上的探讨(当时若是有科学警察的话,一定会被判为伪科学的),直到1964年Bell提出著名的Bell不等式,才使得量子纠缠态的非局域性可以通过实验来验证。这类实验是在上个世纪八十年代初取得成功的,其中许多实验靠激光技术的发展才有可能进行。进行这种实验当时只是出于理论上的考虑,是为了想看一看量子纠缠态有多么奇怪的物理属性。但由这个目的出发,结果却使包括物理学家在内的许多人大吃一惊。 所谓量子纠缠,它是指不论两个粒子间距离多远,一个粒子的变化都会影响另一个粒子的现象,即两个粒子之间不论相距多远,不受空间的影响,也不需要任何的连接,它们都能心心相印,置于千万里之外的另一个粒子总是与它同步运动。 中国著名量子信息学专家潘建伟以五个首次享誉世界物理学界:首次成功地实现了量子态隐形传送以及纠缠态交换;首次成功实现三光子、四粒子纠缠态,并利用多粒子纠缠态成功实现了GHZ定理的实验验证;首次成功实现了自由量子态的隐形传送;首次实现纠缠态纯化以及量子中继器的成功实验;首次取得五粒子纠缠态的制备与操纵。 潘建伟的努力让中国量子研究在世界上占有重要一席。甚至有许多人说,他是中国科学家中离诺贝尔奖最近的人。潘建伟笑着说:对于科研工作者来说,能够探索自然界规律或者奥秘,已经是最快乐的事。 量子纠缠定律可以解释天人感应论。也许人的意识场的本质就是量子群,而太空和大地都有与我们意识场量子群相纠缠的量子群。 《易经系辞》上说: 无有远近幽深,遂知来物。非天下之至精,其孰能与於此:量子是天下最精微的物质,量子纠缠没有距离远近的限制。 易无思也,无为也,寂然不动,感而遂通天下之故。非天下之致神,其孰能与於此:两个粒子之间不论相距多远,不受空间的影响(寂然不动),也不需要任何的连接(无为也),它们都能心心相印 (感而遂通)。 如此说来,易就是指量子吗?还是比量子更高级?这个问题还有待科学家继续探索。 易经是中国的圣经,代表中国古圣先贤最高的智慧。东方的智慧经典所以传承五千年,不是因为古人有现代科学的实证,而是心证,是生命的深刻体验。再发达的科学仪器也不如人的生命体高级。科学实验是实证,生命的直接体验更是实证。 古圣先贤通过对天体运行的体验,发现了天文,文,文字,信息。天文,意思是天有信息,什么信息,人间吉凶的信息。《易经系辞》上说:天垂象,见吉凶,圣人象之。 古圣先贤通过对大地山河的体验,发现了地理,理,道理,信息。地理,意思是地有信息,什么信息,人间吉凶的信息。《道德经》上说:人法地。 古圣先贤通过对天地的深刻体验,发现人必须遵循天地之道,才能趋吉避凶。遵循昊天的道,即是尚乾卦,天行健,君子以自强不息,这是儒家的源头,儒家提倡行功立业。遵循大地的道,即是尚坤卦,地势坤,君子以厚德载物,这是道家的源头,道家尚柔顺势。 易与天地准,故能弥纶天地之道。天地之道已明,而生命本身呢?仰以观於天文,俯以察於地理,是故知幽明之故。原始反终,故知死生之说。精气为物,游魂为变,是故知鬼神之情状。 这是古圣先贤对生命本身的直接体验,圣人发现了生命轮回,有人(辖畜生)、鬼(辖地狱)、神(天人与阿修罗),但易经对此没有展开论述。因为圣人当时是随众生心,应所知量。而当众生的根器成熟时,佛法也就接着开始演说了。
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超光速——量子纠缠与事物刚性
accsys 2010-1-21 11:32
维基百科有一段对量子纠缠的描述:具有量子纠缠现象的各个成员系统,例如两颗以相反方向、同样速率等速运动的电子为例,即使一颗行至太阳边,一颗行至冥王星边,如此遥远的距离下,它们仍保有特别的关联性(correlation);亦即当其中一颗被操作(例如量子测量)而状态发生变化,另一颗也会即刻发生相应的状态变化。如此现象导致了鬼魅似的远距作用(spooky action-at-a-distance)之猜疑,仿佛两颗电子拥有超光速的秘密通信一般,似与狭义相对论中所谓的局域性相违背。这也是当初阿尔伯特爱因斯坦与同僚玻理斯波多斯基、纳森罗森于1935年提出以其姓氏字首为名的爱波罗悖论来质疑量子力学完备性的理由。 量子纠缠现象是速度的问题吗?就目前报道的各种量子纠缠的实验来看,这显然不是量子运动速度的问题。那是什么?事物的刚性! 刚性同空间和时间一样,应该说是事物的根本属性。我们能够区分不同的事物,从属性上来讲,那是事物刚性的体现。刚性表达的是一种结构不变的属性,这种结构既可以体现在空间上,也可以体现在时间上,但与它们变化无关。虽然宇宙在瞬间千变万化,但我们仍然能够区分出宇宙间不同的事物,这种区分的基础是事物具有刚性特征。可以说,没有刚性,我们就无法认识这个世界。 刚性使事物内部具有高度的一致性,是事物内部一致性的体现。例如,一个物体在移动时,其各个部分都在同时移动。再如,相互纠缠的量子,虽然它们距离很远,一个改变颜色,其他的也同时改变。由此可见,刚性所反映的既不是时间问题,也不是空间问题,而是事物内部的一致性问题。相互纠缠量子组成的事物不因空间变化而存在,因而在刚性之下的变化,不需要通过信息传递过程,即不需要时间。 事物的刚性会随着事物的产生而产生,会随着事物的消亡而消亡。事物虽然在空间和时间的概念之下存在,但刚性却不为时间和空间所左右。对量子纠缠类的事物观察,如果以为是信息传递的问题,必然会得出超光速的结论。 刚性与速度无关。这是一种遐想。 2010-1-21
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讨论班(高量):Quantum entanglement, fair sampling, and reality: Is the moon there(二)(江
grandft 2009-12-31 20:46
讨论班(高量):Quantum entanglement, fair sampling, and reality: Is the moon there(二)(江越) 这次讲的是讲座的后半部分。 时间:2010.1.7. 下午 2:002:25 地点:18教学楼405室 主讲:江越 Guillaume Adeniera, Am. J. Phys. 76 (2), 147, February 2008 In 1981 Mermin described a clever and simplified version of Bells theorem. He pointed out in a straightforward way that interpreting entanglement from a local realist point of view could be problematic. I propose an extended version of Mermins device that can be given a simple local realist interpretation by a sample selection bias. I argue that we still have no scientific reason to believe that the moon could not be there when nobody looks.
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现代物理学勘误(八)--测量问题、量子纠缠
llllaa 2009-9-7 18:50
写在前面:本文中之观点均为非主流观点,如果您是学生或者非物理学专业人士,最好不要读此文以免被误导,如果出于好奇您一定要读,请一定以怀疑的眼光来看待本文中之观点。欢迎您发表自己的看法。 8、关于测量问题 有人说测量问题是物理的根本问题,这完全是人择的看法,任何物理实在都不会依赖测量而存在,也不会因为没有测量就没有各种物理量。 量子力学发明了测不准原理,根据这个原理,微观客体的任何一对互为共轭的物理量,如坐标与动量,都不可能同时具有确定值。对于现存的任何测量手段,这个原理都是具有指导意义的,它给出了我们测量的局限。但是这并不是物质的固有本质,我们不能把测量的外在属性赋予客体本身,如果这样会导致不可知论,如一个粒子的位置不定,那么怎么确定这个粒子是真正存在的? 假如存在一种终极手段,例如速度无限大,分辨率无限小的测量媒介,那么测不准就无从谈起了。您会说不存在这样的媒介,任何物理量的确定都是有限度的,如果离开误差谈确定可能并没有意义。是的,这个问题不会有争论的结果,但是这并不是问题的关键所在,而重要的是一个客体的物理量是否依赖于测量而存在,即人择的东西是否是本质的。 9、量子纠缠 本人说过量子纠缠不可证伪,有人并不同意,但是这是事实,因为量子力学原理决定了一旦你对纠缠态进行测量,它就会塌缩,那么塌缩之前的状态就是不可测量的,即不可知的,那么如果我说测量之前就是塌缩后的状态,也是无法被推翻的。 量子力学的特性使得测量前的状态成为一种没有意义的东西,如果真的存在这样一种奇异状态的话,它也是不能被研究的,在这个领域从来都伴随着一种玄学的味道。 如果相关的如光的波粒二象性、物质波、光的本质,基本粒子的结构等基本问题都被解决了的话,量子纠缠这个空中楼阁自然会烟消云散了。 个人认为由此衍生出来的所谓量子计算研究应该停止,这种子虛乌有的东西正在浪费大量的国家的财富和学子的生命,而制造出来的东西多年之后只能成为科学的笑柄。
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关于狭义相对论与量子纠缠理论中的几个疑问
热度 1 chenfap 2009-9-6 11:35
狭义相对论与量子纠缠理论中的几个疑问 大家知道,爱因斯坦所建立的狭义相对论的理论基础是相对性原理和光速 不变原理。相对性原理表明:整个物质体系的匀速直线运动不影响在该体系中 所发生的过程的进行 。 光速不变原理表明:光速在一切惯性参照系中都 为常量c。文献 曾指出,光速在一切惯性参照系中都为常量c的特性 可由相对性原理推出;为了避免重复,文献 把上述光速不变原理修改为光 速c是有限的,且是传播信息的最大速度,这可称为光速有限原理(虽然 在物理学上没有人这样称呼!)。按照光速有限原理,任何信息传播的速度都 不能超过光速,信息传播的最大速度等于光速;例如声速小于光速,而引力相互 作用、强相互作用、弱相互作用都是以最大的信号传播速度传播的,也就是说以 光速传播的。可是,关于引力相互作用、强相互作用、弱相互作用的传播速度究 竟如何?都还缺乏实验根据。 爱因斯坦根据相对性原理和光速不变原理推导出洛伦兹变换,从而建立了狭 义相对论的理论框架。可是,爱因斯坦在推导出洛伦兹变换的论文中出现了几处 错误,这当然是爱因斯坦的缺点;但只凭这些缺点还否定不了狭义相对论。经过 100余年,在几代物理学家的共同努力下,对狭义相对论已经建立了比较完整的 理论体系。本博文所指的狭义相对论不是指爱因斯坦初建狭义相对论时的几 篇论文,而是指现在物理学界公认的比较完整的理论体系,这可参考文献 。然而,狭义相对论是否正确?这个问题还是需要认真研究的,而且已经比较 急迫地提到日程上来了。 量子纠缠的实验研究发现,处于纠缠状态的粒子之间信息传输的速度远远超 出光速,达到光速的10000倍。在天体物理和宇宙学中,一些新观察到的现象也 似乎意味着光速可变。如果肯定了光速可变或者肯定了超光速的存在,那么狭义 相对论的一个理论基础就动摇了,狭义相对论就必须修改。 为了保持狭义相对论的基本精神仍然成立,我们可以把光速有限原理修 改为信息传播速度有限原理:信息传播速度是有限的,且存在一个最大的信 息传播速度b,bc 。这样,洛伦兹变换以及狭义相对论中的一些其它公式 可以保留下来,但要把c改成b。 于是,可以提出如下疑问: 1),量子纠缠的信息传输速度b是否有限?是否bc?这须要对量子纠缠进一步 进行理论和实验研究。 2),如何能从天体物理和宇宙学中新观察到的现象来肯定光速可变?这须要对天体 物理和宇宙学进一步进行理论和实验研究。 3),已进行过一些实验证实了狭义相对论的正确,这些实验是否还有效?必须对这 些实验重新审查,进行理论分析,重复原有实验或设计出新的实验,来证实或证伪 狭义相对论。 只有这些疑问解决了,才能彻底地解答狭义相对论是否要被抛弃或者如何修 改的问题。看来这不是短期内可望解决的。 参考文献 福克.1965,空间、时间和引力的理论,周培源等译,科学出版社,北京. Landau L. D. and Lifshitz E. M. 1975, The Classical Theory of Fields, Translated by Hamermesh M., Pergamon Press, Oxford. 胡宁.1957,电动力学讲义,高等教育出版社,北京.
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相互作用、信号、量子纠缠、信号速度有限或无限---疑问和猜想
chenfap 2009-8-21 06:44
相互作用、信号、量子纠缠、信号速度有限或无限---疑问和猜想 牛顿力学理论认为时间与空间是分离的,这意味着,万有引力和其它力的传 播是瞬息的 ,即其传播速度为无限大。可是,力瞬息传播的看法同声波传播 速度为有限的事实又似乎是矛盾的;声波传播速度的有限意味着,引起声波介质 振动之力的传播速度可能是有限的。 狭义和广义相对论相继建立之后,理论物理学家中的多数人都曾认为 :相 互作用(或称为力)的传播速度均为有限的,并把相互作用的传播视为信号的传 播,信号的传播有个最大的传播速度,这最大的信号传播速度等于真空中的光速,现 在已知的四种基本相互作用,即电磁相互作用、引力相互作用、强相互作用、弱相互 作用都是以最大的信号传播速度传播的,也就是说以光速传播的。可是,这些看法 或多或少都缺乏实验根据。大家知道,引力波尚未在实验上证实,说引力相互作用以 光速传播也就没有实验根据。至于强相互作用和弱相互作用,由于 中间玻色子和胶子 的速度并没有 测定过,说强、弱相互作用都以光速传播,当然也没有实验根据。光速 虽然测定过,而且测出的光速是有限的,但说最大的信号传播速度等于真空中的光 速也还缺乏实验根据。下面将阐述其理由。 量子纠缠是当前科学研究的前沿和热门,有报道说,瑞士的科学家声称,他们 在实验中证实,处于纠缠状态的亚原子粒子之间信号传输的速度远远超出光速,达到 光速的10000倍。量子纠缠中的信息传输也是一种信号传输。瑞士科学家的实验表明, 最大的信号传播速度肯定要比真空中的光速大得多! 至于在量子纠缠中信号传输的速 度 是有限还是无限?其信号传播是否有个最大的传播速度 ?目前在量子纠缠的实验研 究和理论研究中,对这两个问题似乎都还没有定论,因之,本文也只能把它们作为疑 问提出来。 若信号是瞬息传播的,时间只能起到描述物理现象发生时刻的先后和过程的久暂, 空间只能起到描述物理现象发生的空间位置和空间范围,时间和空间没有更多的物理 内容。若信号的传播有个最大的传播速度,时间和空间将紧密结合而出现很多的物理 内容。因此我猜想 量子纠缠中的信号传播速度也是有限的,并且有个最大的传播速度 。 当然,这个猜想是否正确?要等待将来的实验事实来证实。 相对论认为最大的信号传播速度等于真空中的光速,现在,瑞士科学家的实 验表明,在量子纠缠中信号传输的速度远远超出光速,就此而言,显然相对论关于 最大的信号传播速度等于真空中的光速的看法是错了。但是否可以由此而推断,整 个相对论的理论结构都错了呢?我觉得还不能这样说,至少,要得出结论还为时过早。 因为无论对量子纠缠的实验研究和理论研究都还有许多工作要做。 如果我的猜想即量子纠缠中的信号传播速度也是有限的,并且有个最大的传播速 度是正确的,则可以重建相对论,在新的相对论中,最大的信号传播速度不等于真空中 的光速,而是真空中光速的若干倍,此外光的传播规律也会有所改变。对这些问题,由于 尚不成熟,本文不打算详细讨论下去,写作本文的目的只是提出问题,供大家讨论。 参考文献 Landau L. D. and Lifshitz E. M. 1975, The Classical Theory of Fields, Translated by Hamermesh M., Pergamon Press, Oxford.
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