意识与量子力学的内在关系

[量子阱器件的发展]以下是小编整理的关于量子阱器件的发展的论文，本文首先介绍了量子阱的基本原理，然后重点介绍了量子阱器件的结构，最后总结了量子阱的各个应用领域。欢迎大家借鉴哦~摘要：半导体...+阅读

从物理学的角度看，力是物体间的相互作用，物质性、相互性和矢量性是一切力所共同具有的特征;任何力做功都会产生一定的能量;量子理论强调物质(能量)的不连续性，一个原子系统的范围确定了其能量级别，能级并非不可变化的，在外力的作用下可以实现能级的非线性跳跃。下面我们就来看看意识与量子力学之间的关系吧!摘要：量子力学与意识之间具有复杂的内在关联性，在量子力学中，意识被赋予了引发波函数塌缩的因果效力，并作为测量过程的初始条件由始至终地影响着对物理对象的客观描述。在意识研究中，建立在经典力学基础上的传统研究路径遭遇到无法摆脱的困境，需要引入量子力学来为自身提供全新的科学说明，这些说明形成了量子力学视域中的意识研究的三条主要路径。关键词：意识量子测量波函数塌缩神经活动意识与量子力学原本分属于两个完全不同的学科，前者是心灵哲学与认知科学研究的对象，后者是物理学的前沿领域。随着意识问题在当代科学背景下，已经成为了哲学、心理学、物理学和认知神经科学等分科科学共同关注的焦点，意识问题的跨学科特征也日益突显。运用不同的学科方法来解释和说明意识问题，成为一种研究的必然趋势。许多的心灵哲学家和物理学家认为，意识和量子力学之间有着密切的关系。他们主张，不仅量子力学需要意识的参与以保证描述物理世界的完整性，意识研究也需要引入量子力学来突破现有的困境。

1、意识在量子力学中的位置意识在量子力学中的作用主要表现两个方面，一是在量子测量中，意识作为测量过程的初始条件，由始至终地影响着对物理对象的描述，二是意识引发波函数塌缩理论。第一，意识与量子测量。经典力学认为，只要在测量过程中，具备明确的初始值，根据一系列基本粒子的初始位置和速度，就可以实现对事件的准确预测，揭示出世界的真实状态，并且，其测量结果不会受到观察者意识的影响。因此，就某种程度而言，经典力学中观察者的行为同样是被决定和可准确预测的，观察者的心灵与观察者本身的原子构成的经典态被视为相等同。但是，在量子测量的过程中，这种测量过程和结果的客观严格决定性和确定性会发生改变。依据标准的量子力学思考，以玻尔、海森堡等人为代表的哥本哈根学派认为，测量和观察在描述物理实在的过程中具有十分重要的作用。在量子测量的过程中，测量的结果会表现出一定的不确定性，即每一次的测量结果都不相同。这种不确定性主要来自观察者的意识和测量工具在每一次测量过程中所产生的差异性影响。量子力学并不描述物理实在本身，而是描述物理实在出现的概率，而这种概率取决于观察者的观察。①量子力学的产生从根本上改变了观察者在测量过程中的地位。测量问题研究的是一个处于经典态的观察者是怎样在一个量子世界里存在的问题，量子世界描述了不同态的叠加，但是人类主体对世界的知觉和描述却属于宏观层次上的经典态。所以，在维格纳、斯塔普(Henry Stapp)等物理学家看来，人类主体对经典世界的经验为什么以及怎样从量子世界中突现中出来，是量子理论要解决的根本问题之一。在量子理论中，人与微观领域的物质和能量同处于一个测量过程，观察者的意识会对测量的结果产生直接的影响，使测量结果表现出一种主客体不可分割的特征，正如海森堡所说，自然科学不是自然界本身，而是人和自然界关系的一部分，因而就依顺于人。②量子力学所揭示出的物理实在以几率波的形式呈现，并且只有在观察者的意识参与到测量过程进行观察时才会出现。在测量过程中，观察者的意识是量子力学所描述的物理实在本身的基本前提，自始至终都决定着测量的结果。因此，量子理论不是关于描述客观物理实在本身的知识，它从一开始就包含了观察者意识这一因素。量子理论实际上是由人类主体意识通过对物理对象的观察得到、并经过认知加工的知识。但是在经典力学中，情况则恰恰相反，人类主体同测量过程和测量结果截然分离，有意识的主体与客体对象之间有明确的边界。第二，意识引发塌缩理论。冯诺依曼在其1932年的著作《量子力学的数学基础》中首次提出意识引发塌缩理论(consciousness cause collapse proposal，简称CCCP)，受到维格纳和斯塔普的支持。该理论认为，测量仅仅发生在有意识的观察者和波函数相互作用的基础上，所以仅从量子力学的角度来描述世界是不完整的，一个完整、科学、系统的描述应该包含意识状态对量子力学的影响，而塌缩就是在有意识的观察者的心灵同其它系统的纠缠中发生的。量子力学的规律是正确的，但是有一个系统有可能要用量子力学来说明，这个系统就是整个物质世界。有一个不在量子力学之内的外部的观察者，这个观察者就是人类(和动物)的心灵，它在大脑上执行测量并导致波函数的塌缩。③持这种观点的哲学家和物理学家，如查尔默斯(Did Chalmers)和洛克伍德(Michael Lockwood)认为，塌缩动力学为交互论说明敞开了大门。④同时，他们也认为意识能够从某种复杂的大脑物理状态中突现出来，从而具有引发波函数塌缩的因果效力。当然，意识引发塌缩理论实际上还面临许多问题。例如，意识引发塌缩是在什么时候发生的?是否仅在有意识的观察者参与的测量过程中，意识才会引发塌缩?根据现有的宇宙知识，早期宇宙的量子状态并不是一个意识的本征态(eigenstate)，在宇宙产生的最初的三分钟里，也没有一个有意识的观察者在观察一切的发生。如果宇宙最初的那个状态是根据薛定谔所提出的规律而演化出的早期宇宙状态，那么一个与有意识的观察者的存在相关联的本征态就不可能产生。第一次的塌缩需要有意识的观察者出现才能产生，但是有意识的观察者的出现则需要更早状态的塌缩才能产生，塌缩与有意识观察者出现的先后顺序问题的不确定，直接导致意识引发塌缩不可能开始的结论。尽管，意识引发塌缩理论受到了许多科学性和哲学家的支持，但是他们并没有为该观点提供一种可靠的论证。并且，这一理论和作为主流说明的多世界理论相悖。多世界理论认为，波函数是对于整个宇宙的完备描述，它是一种基本的物理实体，从不塌缩;并且，量子测量不需要意识的参与，把意识引入到物理说明中，只会使实在论遭遇到危机。意识与量子力学的内在关系