## 量子力学22：量子佛学

本来你正在紧张的工作之中，也不知怎么，毫无征兆的情况下，突然想起了一个人。你想给她发个微信问候一下，结果刚拿起手机，就收到了她的问候。你们二人真是心意相通……那你觉得这种“心灵感应”的现象，跟“量子纠缠”有没有关系？

有一天你在一个陌生的城市中闲逛，走着走着迷路了。前方有个小巷，你突然有一个强烈的预感，穿过那个小巷就能回到主干道上，结果果然是这样。这个经历会不会让你想到波函数那个超越空间的感知能力呢？

打开微博，你看到人们正在热议“女权”。本来你对女权没什么看法，你妻子以前跟你讨论，你说各方都有道理。但是今天有一条微博激怒了你！你发表了措辞强硬的评论，路人纷纷给你点赞。放下微博，你对妻子说，我现在是一个坚定的女权主义者！你妻子说，不对啊，你不是不感兴趣吗？你一想，是啊，我本来没立场，我头脑中有几种相反的想法，怎么就突然变成坚定立场了呢？难道我的“女权波函数”坍缩了吗？

当你遇事不决的时候，是否想起过量子力学。

量子纠缠能影响人的意识吗？犹豫不决的想法是量子叠加态吗？大脑里有波函数的干涉吗？量子力学的神奇性质，跟生命有关系吗？

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中国科学院院士朱清时，猜测量子力学跟人的“真气”、跟种种神秘主义现象、甚至跟佛学很有关系，他有一句名言说“科学家千辛万苦爬到山顶时，佛学大师已经在此等候多时了！” [1]

朱清时把从量子叠加态到波函数坍缩的过程跟《楞严经》讲的“性觉必明，妄为明觉”联系起来，认为“《楞严经》最早、最清楚地把意识和测量的关系说出来了。”

他说“很可能意识或是‘真气’这种东西，实际上是量子力学现象，用经典物理学的电学、磁学及力学方法去测量，是测量不出来的。量子力学现象的一个主要状态，就是刚才说的量子纠缠……”

朱清时还引用了剑桥大学教授彭罗斯（Roger Penrose）等人的理论，说明有科学家正在关注量子力学和意识的关系。

朱清时说的对吗？我们这个小小的课程不能把你变成物理学家，但是能让你面对这种问题的时候有一个最起码的直觉。你的直觉应该是量子力学跟佛学没关系。

量子很小，人很大。人体中一个细胞里大约就有 10^14 个原子，细胞是个非常宏观的东西。大脑就更宏观了，这么大的东西，任何量子态都会像我们前面说的薛定谔的猫一样迅速发生退相干，你很难想象有什么干涉和纠缠能让人感知到……当然，这些只是我们的直觉判断。也许生命就是如此神奇，其中就是有量子力学机制呢？

当然可以有。但是我们作为智识分子说什么都得有点最起码的思辨和依据，不能信口开河。根据当前科学理解，量子力学和生命的关系，是个什么状况呢？

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凡是谈论“量子佛学”的，必定会提到彭罗斯，咱们最好先搞清楚彭罗斯说的是什么。彭罗斯是跟霍金齐名的物理学家，他的一本《皇帝新脑》在中国流行多年……但是没有几个人真看懂了。彭罗斯没说量子力学给佛学找到了依据，他没说量子纠缠能解释心灵感应，没说波函数是人的灵魂，也没说真气。

彭罗斯关心的，是人的意识问题。意识是人主观的体验和感受。比如当你看见红色的时候，你并不像机器人一样确认接收到红色光谱就完了，你会有一个感受。那是一个说不清道不明的感觉。如果一个盲人从来没看到过红色，你怎么说都无法用语言向他描述“红色”这个感受。再比如说当你饿了的时候，你的大脑不会仅仅生成一个“饿了”的信号就完了，而是会感到一种痛苦。为啥要有这些主观感受呢？这些感受是从哪来的呢？

意识问题并不是像朱清时说的那样“是被科学拒之门外、唯恐避之而不及的东西”，其实恰恰是无数科学家和哲学家孜孜以求，想办法解决的问题 [2]。但是它是一个难题。

有些人认为意识是一个不受物理定律左右的、独立于物质世界之外的东西。有的人认为波函数坍缩必须要用到人的意识，对此我们前面已经分析过了，我们不赞成这个说法。现代物理学家更多地是认为波函数坍缩是测量仪器的信息决定的，跟有没有人没关系。但是通过“维格纳的朋友”这个思想实验，我们的确发现波函数有可能是一个“主观”的东西。

而意识正好也是主观的，那就算不是意识让波函数坍缩，意识跟波函数之间似乎也可以有关系。比如说，能不能是反过来的关系：是波函数决定了人脑有意识呢？

这就是彭罗斯的立场。彭罗斯并不是说意识不服从物理定律，他说的是意识不能用量子力学之前的、那些经典的、确定性的物理定律解释。彭罗斯说的是人脑不是一台传统计算机：因为波函数坍缩这样的事情具有不可计算性，那么只要人脑的功能涉及到量子力学过程，人脑就是不可计算的，你就不能用传统计算机去模拟人脑！

仅此而已。我补充一句，但是你也许可以用量子计算机结合传统计算机一起模拟人脑。彭罗斯和别人争论的问题仅仅是，大脑里有没有量子力学？彭罗斯的立场人畜无害，跟神秘学、跟超自然现象一点关系没有，这纯粹是一个自然科学问题。

那大脑里有量子力学吗？

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安全的答案是，没有。

从上世纪八十年代到九十年代，彭罗斯先是在《皇帝新脑》（The Emperor’s New Mind）、后来又在《意识的阴影》（Shadows of the Mind）这两本书中提出猜想，人体细胞 —— 包括脑神经细胞 —— 的细胞质之中存在一些微小的结构，称为“微管（microtubules）”，也许小到了足以容忍量子叠加态的程度。

如果大脑神经细胞中有量子叠加态，那么神经信号也许就在一定程度上是个量子过程，那么大脑的一些想法变化，也许就是波函数坍缩导致的“协调的客观还原（orchestrated objective reduction）”。

但是直到现在，这个猜想都没有得到证实 [3]。支持彭罗斯这个猜想的人很少，反对的很多。新一代的物理学家也不买账，比如《生命3.0》《穿越平行宇宙》这些书的作者，麻省理工学院的迈克斯·泰格马克（Max Tegmark）就曾经做过一个计算，因为退相干的速度太快，任何哪怕是分子水平的量子叠加态，也会因为存在的时间太短，而根本来不及影响脑神经信号。

你可能觉得是不是彭罗斯之外的科学家都太保守了，其实真不是。科学家是最希望弄个大新闻的人，你要是能发现大脑中 —— 或者人体的任何一个机制中 —— 有量子过程，诺贝尔奖马上给你。事实是一直有人在探索。比如 2015 年，加州大学圣巴巴拉分校的物理学家马修·费舍尔（Matthew Fisher）提出，细胞中普遍存在的磷原子，有可能会处于量子纠缠 [3]。磷原子会参与到一种被称为“波斯纳分子（Posner molecule）”的大分子之中，这个大分子会参与神经信号的传递。费舍尔认为磷原子的自旋受到环境的影响比较小，退相干比较慢，也许能让两个波斯纳分子保持比较长时间的纠缠。但是他这个猜想也远远没有得到证实。

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量子力学很神秘，生命和意识也很神秘，你自然就容易把它们联系在一起。几乎是自从有量子力学那一天开始，人们就在怀疑量子力学跟生命有没有关系。薛定谔在他 1944 年出的那本著名的《生命是什么》里，就曾经猜想，生命现象好像比一般的化学反应高级的多，那到底高级在哪里呢？是不是因为生命会用到量子力学？

哪怕明知道量子现象的尺度都非常非常小，人们也在琢磨，有没有什么机制能放大量子效应在生命中的作用呢？比如说，生命遗传要用到 DNA 复制，而遗传之所以出现基因变异，是因为 DNA 复制过程中会出现错误。这些错误是随机的，这才有了生命的演化 —— 诶，随机？你听着是不是很耳熟？量子力学不就是最纯粹的随机过程吗？DNA 复制出错有没有可能是个量子力学效应呢？有人猜测是不是组成 DNA 的某些原子核中的质子发生量子隧道贯穿，改变了位置，导致了基因变异。

如果你想在生命中寻找量子力学现象，隧道效应是个热门话题。人体中的很多化学反应都需要各种酶作为催化剂，而细胞中有些酶的动力好像太强了，那个速度比经典物理学所能解释的要快。有人猜测，酶的反应里面，有没有量子隧穿呢？

所有这些都仅仅是不靠谱的猜测。比较靠谱的猜测是量子隧穿可能跟植物光合作用有关系。比较靠谱、但同时也比较离奇的一个猜测是某些鸟类之所以能长途迁徙而不迷路，是因为它们的眼睛里有一些化学反应，能通过量子纠缠感知到地球磁场。不算太靠谱、但是听起来比较合理的猜测是人的嗅觉，可能用到了电子的量子隧穿。

但是所有这些猜测，都跟超自然现象没关系。

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其实我非常希望大脑跟量子力学有关系，我希望这个世界能再神奇一点，但是我尊重证据。

卡尔·萨根有句话叫“超乎寻常的论断需要超乎寻常的证据（Extraordinary claims require extraordinary evidence）”。你这个说法要是太过“非主流”，可以！但是必须拿出让人不得不服的证据才行。这一讲说的所有猜测，只要证实了任何一项，都是石破天惊的成果，而且很可能会有应用价值。但是对不起，科学家上天入地找遍了也没找到足够硬的证据。

而对于那些把量子力学跟佛学、真气之类联系起来的说法，你甚至不需要证据就能排除。那些说法太过玄虚，根本都不能精确地用一个科学现象去描写，又何谈验证呢？“性觉必明，妄为明觉”这句话到底是什么意思？佛经的本意很可能根本都不是说一个物理现象，而是个心理学论断。有个思维工具叫“牛顿的火焰激光剑” [4]：如果一个什么东西不能用实验或者观测来判断，那就根本不值得辩论。

至于说心灵感应之类，我们应该使用“奥卡姆剃刀”：如果简单的理论已经足以解释这个事儿，就没必要再诉诸别的理论了。心灵感应，用巧合就能解释。除非有人做实验发现，他只要默念一个人的名字 15 分钟，那个人就会给他发微信，我们没必要对生活中看似意外的协调大惊小怪。预感很可能是大脑潜意识的计算，从没有立场到坚定立场很可能是大脑出于讲故事的需要、不得不遵守自己说过的话。

量子力学跟暗物质有关系吗？跟暗能量有关系吗？跟《易经》有关系吗？跟玛雅文明有关系吗？这样的思维有时候能促进联想，但是你要是知道科学这门业务有多难，你就会非常谨慎。并不是科学家没有想象力或者不够大胆，而是他们知道 ——

超乎寻常的论断需要超乎寻常的证据。

### 💡 精华要点
- 量子力学跟佛学没关系。所有关于量子力学的猜测，都跟超自然现象、神秘学没关系。
- 如果简单的理论已经足以解释这个事儿，就没必要再诉诸别的理论了。超乎寻常的论断需要超乎寻常的证据。

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