缘起

在出版了《给孩子讲量子力学》之后，我在签售过程中发现不论是成人还是孩子，像“量子纠缠”这样的词汇会脱口而出，也有人发问量子世界观是否与佛教世界观相似，以及量子力学是否支持人类灵魂存在。

我又发现他们提出这样的问题和近些年流行的两篇朱清时先生的文章有关。最早的一篇文章是谈弦论与佛学的关系的，标题是《物理学步入禅境——缘起性空》，已经有八年了。前两年，又有一篇特别标注为“朱清时院士”的文章在朋友圈中流传，题为《客观世界很有可能并不存在》，这篇文章对普通人的影响更大，以至于我妹妹将文章发给我，我回答说不要信。

我写这篇文章的出发点就是回答这两个问题：量子世界观和佛教世界观是否相似？量子力学是否支持人类灵魂的存在？我这里先说出我的结论，量子力学是量子力学，佛学是佛学，也许我们可以从哲学的角度探讨两者之间的相似性，但两者确实是独立无关的。并且，量子力学并不支持灵魂存在，更不支持灵魂是不朽的。

我这里集中讨论《客观世界很有可能并不存在》（以下简称《客观》）一文中的两个主要观点：一，没有意识就没有客观世界；二，灵魂就是量子信息。

没有意识也会有量子世界

《客观》文中先说没有意识就没有客观世界，又说客观世界并不存在。

我先引用一下朱清时先生的主要论点之一，他说：

“量子力学就像说你的女儿既在客厅又不在客厅，你要去看这个女儿在不在，你就实施了观察的动作。你一观察，这个女儿的存在状态就坍缩了，她就从原来的，在客厅又不在客厅的叠加状态，一下子变成在客厅或者不在客厅的唯一的状态了。所以量子力学怪就怪在这儿：你不观察它，它就处于叠加态，也就是一个电子既在A点又不在A点。你一观察，它这种叠加状态就崩溃了，它就真的只在A点或者真的只在B点了，只出现一个。”最后，他得出结论：“所以波函数，也就是量子力学的状态，从不确定到确定必须要有意识的参与，这就是争论到最后大家的结论。”他还说：“意识是物质世界的基础，意识才使物质世界从不确定到确定。”

当然，用“你的女儿”作为被观测对象是为了形象以及夸张，事实上，在量子力学中，微观客体才会处于量子态中，比如一个原子。而几乎所有宏观客体并不处于量子态，原因很简单，因为一个宏观客体总是不断地与其他客体接触，接触之后不免互相作用，这种作用，其实就是类似朱先生说的“观察”，宏观客体一旦与别的物体接触，就不会处于量子态中，特别地，不会处于“既在客厅又不在客厅”这种量子叠加态中（在客厅是一个量子态，不在客厅是另一个量子态）。

其实，要将你女儿置于既在客厅又不在客厅这种状态，实验物理学家现在还做不到，因为只要空气或者其他类似的环境存在，你的女儿马上就只能选择一种状态：在客厅，或者不在客厅，不会在客厅又不在客厅。为什么会这样呢？我们稍后解释。

《客观》将人的意识拔高到只有意识才会造成量子态的崩溃，这是第一个误导。假如只有意识才能造成“波函数塌缩”，那么我们真的会怀疑没有意识确实没有客观世界。

接下来，我们仔细讨论一下意识与物质世界的关系。

朱文的一个中心论点是物质世界与意识不可分开，也就是说，没有意识就没有物质世界。如果他是对的，倒是一劳永逸地解决了宇宙学家的一个终极问题：我们这个宇宙中为什么存在意识？因为在他看来，意识必须存在，否则就没有物质世界。是先有意识才有物质世界，所以，如果你问我们这个世界为什么存在意识，你就没有学会量子力学。

事情有这么简单吗？当然没有这么简单。

在物理学中，当我们谈论一个客体时（比如一个电子，一只猫，或“你的女儿”），我们要为这个客体赋予一些量。我们谈电子好了。电子有三个最重要的量，第一个是质量。不论意识去不去测量，电子的质量是固定的，大约是10 的负27次方克； 其次是电荷。怎么去测量电子的电荷呢？很简单，让一个运动的电子穿过磁场，看电子路径的弯曲程度就能测量它的电荷了。同样，不论我们去不去测量这个电荷，这个电荷永远不变。电子的第三个重要性质是自旋，它就像一个小陀螺。电子的自旋和其质量以及电荷一样，总是不变的。

最后，来到核心。电子是粒子，所以电子可以有位置和速度。现在，朱文认为量子力学起作用了。当我们不去测量电子的位置和速度时，电子位置是不确定的，也就是说，电子是这么一个古怪的粒子，它可以同时处于不同的位置。这正是量子力学与经典力学的不同之处。

电子可以同时处于不同的位置不等于电子不存在，或者，当我们不去测量它的位置时，不等于说电子不存在。只能说，电子的物理状态很奇特，它可以处于不同位置状态的叠加之中。既然电子的质量、电荷以及自旋与测量无关，我们就没有理由说没有意识它就不存在。我们只能说，不测量一个电子的位置时，我们不知道它的位置，或者，电子可以处于不同位置的叠加态中。我给你一克电子，我清楚地知道这克电子里有一千亿亿亿个电子，这是永远不变的，一千亿亿亿个电子不会凭空消失，甚至连一个电子也不会凭空消失。

至于朱文的客观世界的概念，大约还包含每个电子在一个给定时刻的位置，而我们恰恰认为，这是古典物理学给我们带来的错误认知，电子，以及任何其它基本粒子，就不是古典物理学世界中的那种粒子，必须在给定时刻有一个固定的位置。

我们在上面以电子为例谈了量子世界与古典世界的同与不同。我们接着谈，测量和意识到底是个什么关系？为什么测量会让电子的位置显示出来？

最近，我去贝志城家吃饭赏樱花，我就和几位客人讨论樱花。我说，我们观赏樱花，樱花当然就被看到了。我们不观赏樱花，樱花还在那里，与你看不看无关。这是为什么呢？

看樱花，就是一种测量。测量，在现代物理学里，是两个系统纠缠。比如我去称体重，我的身体就和体重秤纠缠起来了。体重秤的指针指在70公斤，这是指针的状态，而我身体的体重是我身体的状态。我的体重和指针的方向纠缠在一起了，这形成了一个测量。

再比如说，我们将一个电子打到一个荧屏上，荧屏的一个地方亮了，我们就得知电子的位置在那个地方。这是什么意思呢？电子的位置与荧屏发光的位置纠缠在一起了。即使没有人去看，这个纠缠也是存在的。有了人去看，不过是有人确定地看到了这个纠缠。

现在的情况是，三个系统纠缠在一起了：电子的位置，荧屏发光的位置，以及人眼接收到了荧屏发光位置发出的光子……我们看到，这三个系统不过是纠缠在一起，并没有谁先谁后的问题，也没有哪个系统更重要的问题。我们还可以类似地推论下去：人眼接收到光子，在视网膜上产生电信号，通过神经网络进入人的大脑……这个链条可以很长，最后，才是人的意识。

现在问题来了，当我们谈论意识时我们究竟在谈论什么？在人类揭开意识之谜之前，我们只能模糊地谈论意识。比如说，一只猴子有意识吗？如果有，那么猴子也可以意识到电子的存在，只不过它不知道电子是个什么概念。如果猴子没有意识，那么，在智人出现之前，电子就不存在？我估计即使一个学佛的人，也不会接受这个观点：在智人出现之前，电子不存在，地球不存在，太阳不存在.......

接下来我再谈谈为什么当我们测量电子的位置时，电子的位置就是固定的。其实，这和我们使用什么仪器有关，我们用荧光屏，电子打到荧光屏上和上面的荧光物质发生相互作用，使得荧光屏的一个原子被激发从而发光。电子能同时让两个地方发光吗？不能。这是因为电子是个基本粒子，它与原子发生作用时只能是局域的。我们现在明白了，为什么当我们用荧屏测量电子的位置时，它的位置就会被固定下来，只是，量子力学告诉我们，电子不是经典世界中的电子，它的位置可以出现在这里，也可以出现在那里，但一旦出现，只能在一个地方出现。

量子力学的世界是个神奇的世界，这个世界再神奇，也不会神奇到没有意识就不存在。它只是告诉我们，一个粒子可以处于不同位置的叠加态中，甚至任何物体可以处于不同位置的叠加态中。另外，电子同时具备确定位置和确定速度的状态不存在，这种状态不存在也不等于电子不存在，更不等于没有意识电子就不存在。否则我们会问一个悖论性的问题：在人类出现之前，宇宙存在吗？

量子力学还有一个特点，就是当一个系统很大时，这个系统表现得像古典物理中的系统。例如，当我们谈论薛定谔的猫时，尽管原则上猫可以同时处于生和死的状态，但由于猫太大了，猫通过呼吸和空气发生作用，或者猫的身体和外界接触，猫就会肯定地处于生的状态，或肯定地处于死的状态，几乎不会同时处于生和死的状态。在量子力学中，与这个现象相关的术语叫退相干：一个系统如果和一个特别大的系统接触后，这个系统会很快地选择一个我们熟悉的古典状态，而不再同时处于两个量子态的叠加之中。薛定谔的猫要么生要么死，同样，当我们测量电子的位置时，由于荧屏是个很大的系统，电子会很快处于一个固定位置的状态。

以上的道理也解释了贝志城院子里的樱花本来就开在那里，因为有空气，有阳光，有土地，与我们看不看无关。

没有人类的测量，量子态也会退相干，也就是会塌缩，所以，朱文的主要结论之一“所以波函数，也就是量子力学的状态，从不确定到确定必须要有意识的参与，这就是争论到最后大家的结论。”并不正确。