第2章 机器中有幽灵吗?

第2章 机器中有幽灵吗?

想象一下你最好的朋友,讨论方便起见,我们称呼她为苏珊。想象苏珊背对你在你面前坐着,而你站着,俯视着她的颅顶。继续设想苏珊动过手术,颅顶被切除了,因此你能直接看到她颅内黏湿的灰质。人脑是极其复杂的器官,包含了近一千亿个神经元,每个神经元都与上万神经元直接相连,产生约十万亿的神经连接。那么你自然很想知道,在这十万亿连接中哪里是苏珊:她的希望和恐惧、快乐和痛苦,她人格中不可言说的本质?

这样的反思让意识问题的核心更加鲜明。我们对彼此的基本构想是有意识的存在,也就是说我们都是拥有感觉、经验和情绪的生物。但是在身体和人脑的科学叙事中似乎却没有出现过感觉和情绪。关于人的这两种看起来截然不同的叙事如何并行呢?

历史上对于意识问题的最流行的解决方案是二元论。按照二元论的观点,实在由两类截然不同的事物构成:分别是非物质的心灵和物理的事物。心灵和物理事物在二元论的定义中是彼此对立的。心灵是非物理性的:它没有尺寸、形状或质量,不能被五官所察知。那么心灵有什么特征呢?按照二元论的观点,心灵承载着意识;是心灵而非人脑去思考去感受。与之相反,物理实体没有心理特征。它们只拥有我们能够观测到、同时也是我们在物理学中学到的诸如尺寸、形状、质量等特性。[1]

再回到苏珊颅顶中窥探着外界的人脑。如果二元论是正确的,那么你现在注视的并不是苏珊。严格来讲,苏珊是不可见的心灵,而你现在看到的仅仅是苏珊用来应付世界的身体和人脑。[2]对二元论者来说,苏珊和她身体的关系有些像无人机操作员和无人机之间的关系。正如操作员控制无人机并且通过它来接受外部信息一样,苏珊控制(某种程度上)这具身体并且通过眼睛耳朵来接收信息。但是苏珊和她的身体或人脑不完全一样,而且也许可以脱离身体继续存在。按照二元论,人类是一种复合而成的实体(composite entity):是物理身体和非物质心灵的结合。

二元论确实解决了很多问题。意识科学的很多研究都致力于通过人脑的电化学过程来解释意识。尽管神经科学对人脑的认识进展迅猛,但是迄今在解释意识方面还没有取得重大成功。二元论者对此有简单解释:心灵和人脑是彼此截然不同、相互独立的事物。感觉、情绪和经验寓居于非物质的心灵中而不是人脑中,而心灵和身体显然是泾渭分明的东西。二元论者不假思索地接受了这种显而易见的解释。

无论是否正确,二元论是思考我们自身非常自然的方式。我们知道的文化和宗教多数都赞成某种形式的二元论。甚至是二元论最强烈的反对者也承认,在日常生活中他们会不由自主地认为心灵和身体截然有别。心理学家保罗·布鲁姆(Paul Bloom)认为二元论是直觉的,儿童在很早期就开始将“心理事物”和“物理事物”区分开来。1

某个观点得来自然或者是直觉式的,并不意味着它是正确的,但也不意味着它是错误的。思考二元论时,和对待所有其他关于意识的理论一样,我们应该不带偏见地考量其证据和论点。

交互难题

所有哲学专业本科生都知道,西方哲学中最有名的二元论者是勒内·笛卡尔。上一章我们曾介绍过,笛卡尔认为心灵比身体更易被知晓:你不能完全肯定自己拥有身体或者人脑,但是你肯定知道自己是一个具有意识的存在。笛卡尔据此推断心灵和身体肯定是两类事物。

哲学本科生学到笛卡尔的二元论后,同样会了解到二元论面临的最严峻挑战,是解释心灵和身体如何互动。二元论者并不想否认心灵能够作用于身体,比如有意识的心灵感到疼痛时会引起身体的哭喊大叫。他们同样不想否认身体能够影响心灵,就如图像触及眼睛的视网膜时会引起心灵中的视觉经验。但是这究竟如何可能呢?上文中我们曾将苏珊的心灵与身体(按照二元论的说法)的关系同操作员与无人机的关系做比较。但许多人会争辩,两个例子里有重要的不同:我们很容易理解操作员与无人机是通过无线电传输相联系的,但是完全不知道非物质的心灵与物质的人脑如何互动。波西米亚的伊丽莎白公主在一封冗长却有趣的信中对笛卡尔提出了上述质疑。

事实上,这一质疑并不像许多哲学本科课程中呈现得那样直接。二元论者确实不能解释心灵和人脑间的因果联系,但是这可能只是人类知识普遍局限性的一部分。笛卡尔只是苦恼于理解心灵—身体如何互动,而一个世纪之后伟大的苏格兰哲学家大卫·休谟指出,我们实际上解释不了宇宙中任何基本的因果关系。2如果这是真的,那么所谓二元论的“失败”只不过是我们科学理解普遍失败中一个微不足道的案例而已。

我们来思考一下牛顿的万有引力理论,以更好地理解休谟的观点。牛顿的理论并没有真正解释引力,毋宁是提出了数学定律来描述所有物体间的相互吸引力。根据牛顿定律,所有物体间都会有相互吸引的力,这个力的大小与质量成正比,与彼此间距离的平方成反比。牛顿并没有解释为什么物体会施加这个力。他也承认这一点。关于产生引力的背后机制,他说过一句著名的话:“我不做假设”(Hypotheses non fingo)。

近300年后,爱因斯坦提出了物质使时空弯曲的观点,对引力做出了更深刻的解释。弯曲进而会影响物体的路径:按照爱因斯坦的理论,事物有用最短路径穿过时空的固有倾向,而最短的路径是由时空如何弯曲决定的。然而,如同牛顿没有解释物体为何施加引力,爱因斯坦同样没有解释为何物质会使时空弯曲,或者物质为何在穿行时空时遵循最短路径。涉及宇宙的基本因果运作时,科学家提供的是准确描述物质如何运转的数学定律,但是他们没有解释物质为何如此运转。

回到我们的无人机类比。之前我说过,我们能很好地理解操作员通过无线电波传输来控制无人机。某种意义上这种说法是正确的,因为我们知道电磁波的物理定律,而无线电波是电磁波的一种形式。但是我们解释不了为何自然要按照这些定律行事。作为基本的物理定律,它们只是被视作理所当然。所以深究之下,我们发现标准的物理交互如同心身二元论的心灵与身体间的交互一样玄妙又无理由。

需要澄清的是,我并不是说科学家应当解释自然基本定律为何存在。要点在于:物理学家假定了一套基本的、缺乏进一步解释的定律,它支配着物质间的因果交互,如果这种做法没有问题,为什么二元论者就不能假定一套基本的、缺乏进一步解释的定律,用来支配心灵与人脑之间的因果交互呢?

自然主义二元论

笛卡尔是历史上最著名的二元论倡导者,而澳大利亚哲学家大卫·查默斯(David Chalmers)很可能是当今健在的最著名的二元论者。20世纪90年代,查默斯因他在意识哲学方面的开创性工作在学界声名鹊起。20多岁的时候,他是蓄长发穿皮夹克的摇滚哲学家,看起来更像是重金属吉他手而不是学者。查默斯用一个简洁的、由三个单词构成的词组,永久性地改变了意识科学:困难问题(The Hard Problem),这个词在意识问题的学术论辩中已成为必不可少的部分。3

这个词怎么会产生这么大的影响?20世纪很长一段时间里,意识都是一个禁忌的话题,一个多少有点神秘的概念,不适合被用于“正式”科学研究。意识恐惧症的顶点是20世纪二三十年代流行的行为主义,它由心理学家约翰·B.华生(John B.Watson)和B.F.斯金纳(B.F.Skinner)开创。19世纪的心理学家曾通过内省他们自己的意识经验来探究心灵。华生和斯金纳反对这种方法,认为它并不科学:人们的私人经验无法在实验室中得到严格检验。行为主义的信条是,科学心理学的唯一正式对象是可观测的行为。

到了20世纪末,人们开始重新接受“意识”这个词,而且想科学地解释它。但是,查默斯认为多数“意识的解释”都与意识无关。这些理论都声称要解释意识,但实际上他们关注的只是与意识紧密相关的行为现象。例如,他们把人类能够口头报告内部状态的能力称作“意识”,进而声称解释了这种行为能力也就解释了意识。

这些理论解释了意识的行为表现,查默斯把它们的努力归类为是在处理意识的“简单问题”(尽管如他本人不情愿地承认的那样,简单问题同样极其困难!)。与之对照,意识的“困难问题”是解释人脑活动如何产生经验:感觉、情绪、感受以及我们每个人所亲知的主观内心世界。正如上一章讨论的那样,神经科学很难解释为何主观经验存在。查默斯用他简洁的三词词组,扫清了对该问题一直以来的逃避态度,迫使我们直面真正的谜团。

对于意识的困难问题,查默斯偏爱的解决方案是他称作“自然主义二元论”(naturalistic dualism)的进路。历史上多数二元论者都将心灵与灵魂相等同,认为它超越了科学解释的领域。在东方宗教中,灵魂存在于轮回的无限循环中,驱动这个循环的是因果报应,一个人来世的生活品质是由前世的道德修为决定的。在西方宗教中,灵魂在受孕那一刻被上帝奇迹般创造出来,死后被带到极乐世界或永恒痛苦中。很明显,这类关乎业力或神性的行为,不是我们有望通过方程就能捕获的事物。

与此相反,自然主义二元论希望将非物质的心灵带到严肃的科学研究领域中。我曾问查默斯,他是否有精神信念或是宗教信仰,他回答说:“只有那样,宇宙才带劲儿。”另一位著名的自然主义二元论者是德国出生的瑞士哲学家马蒂娜·尼达—吕梅林(Martine Nida-Rümelin),她非常恼怒于二元论应该跟神话与宗教信仰的变幻莫测糅合起来的观点。在一次哲学会议晚宴中,她对我说道:“整个关于信仰的观念都极其非理性。它要求你相信但不提供证据!”

尼达—吕梅林完全拒斥了我们通常认为心灵神秘莫测的观点,认为它仅仅是自然的一部分,如同电子、行星一样自然。按照自然主义二元论的观点,心灵与电子、恒星一样遵循自然定律。这并不意味着心灵遵循着物理学定律,毕竟它们不是物质。自然主义二元论设定了一种特殊的心理—物理定律,这种自然规律与万有引力定律、电磁定律同样基本,它支配着非物质的心灵与物质世界的交互。

心理—物理定律的例子有哪些?我们又如何知晓心理—物理定律究竟是什么呢?按照自然主义二元论的观点,这是一个科学问题,我们也应该诉诸科学来寻找答案。事实上,自然主义二元论采用了与物理主义一样的科学方法。与一般的设想不同,神经科学的数据不预设何为真正的意识解释,它既可以在二元论框架中进行解读,也可以在非二元论框架中进行解读。让我们更详细地探究这一点。

为了证明神经科学的中立性,来考察一下信息整合理论(Integrated Information Theory,以下简称IIT)这一当代意识神经科学研究中有影响力的竞争理论。IIT来自朱里奥·托诺尼(Giulio Tononi)的创意,克里斯托弗·科赫(Christof Koch)也极力为之辩护,科赫曾与诺贝尔奖得主、DNA共同发现者弗朗西斯·克里克合作研究意识课题。托诺尼提出了一种精准的数学方法来界定一个物理系统中信息整合的数量。粗略来说,他提出,标记为φ的测定信息整合的方法,同样能用来测量意识。

IIT能够解释很多关于意识的经验数据。例如,我们知道意识并不仅仅与复杂性相关。如果我们比较小脑(后脑中的一个区域,在运动控制方面起到重要作用)和大脑(中枢神经系统中最大、最重要的区域),会发现小脑中包含的神经元要比大脑多得多:人脑860亿个神经中的690亿个位于小脑。然而,当小脑似乎已经经验性死亡时,支撑意识的是大脑中的后皮层等部分。对此该作何解释呢?事实证明,尽管小脑有更多神经元,但是其中的神经元连接要比大脑中的神经元连接要少得多。因而,大脑比起小脑拥有更多的信息整合,这正是IIT预测为对意识至关重要的东西。

IIT同样解释了癫痫发作和深度睡眠时为什么人没有意识,尽管两种状态下人脑活动处于正常水平或远远高于正常水平(癫痫发作时)。在癫痫发作和深度睡眠期间,我们观测到的人脑活动由“慢波”组成,即一系列高度规律的爆发和静默,它们几乎不包含信息整合。这同样符合IIT的预测。[3]

意识研究最具有实践效应的一个方面,是确定那些长期昏迷、没有意识迹象表现的人实际上是否有意识:用医学行话说,他们是否被“锁闭”(locked in)了。IIT对此做出了猜想:通过扫描人脑来测定信息整合的水平,我们能够按照IIT确定昏迷患者是否有意识。要证实这些预测是比较困难的,因为就其定义来说,昏迷患者的反应并不灵敏,但是就患者有反应的情况来说—比如询问清醒过来的患者—IIT的预测是站得住脚的。

现阶段IIT的证据还远远谈不上确凿。但是如果有一天IIT如同广义相对论一样得到了很好的证实,我们能说它解决了意识的“困难问题”吗?事实上并不能。神经科学提供的是特定物理状态与意识状态之间的相关关系。在IIT的案例中,人们假定意识与信息整合相关:哪里有信息整合哪里就有意识,反之亦然。但是IIT没有解释为何会存在这种相关。

这引导我们用另一种方式来理解意识“简单问题”和“困难问题”的区分:

·简单问题:哪一类人脑活动与意识相关?

·困难问题:为什么特定的人脑活动与意识相关?

IIT是解决“简单问题”的一种可能路径,但是它没有回答困难问题。

IIT不能单凭自身解决困难问题,但与自然主义二元论结合起来,我们至少能得到解决路径的一种方案。如果一位自然主义二元论者认可IIT,那么她的观点是自然界存在基本的心理—物理定律—如同万有引力定律一样基本—也就是说哪里有信息整合,哪里就有意识。

自然主义二元论不会去宣称能够解释为什么这个基本的心理—物理定律会存在,如我们上面讨论过的,基本定律的本质如此。牛顿同样不能解释牛顿定律为什么会存在。作为自然的基本定律,二元论者的心理—物理定律不能被解释,但是我们一旦接受它,就能预测宇宙中意识的分布。哲学家维特根斯坦说过,解释总要在某处有一个终点。对有些人来说,物理学就是解释的终点。对自然主义二元论者来说,物理定律以及心理—物理定律就是解释的终点,心理—物理定律和基本物理定律一样,都是支配我们宇宙的基本法则。

自然主义二元论真的能够作为严肃的科学方案吗?可以肯定的是,自然主义二元论迄今还没有拿出像我们在物理科学中见到的那种详尽的、由经验支持的假设。但也可能这只是表明我们还处在意识科学研究的较早阶段,可能我们仍在等待“意识界的牛顿”提出一个简洁的方程来捕获身体与心灵间的连接。鉴于解释意识如此之难,有人认为我们不应该放弃每一个选项。

事实上,多数哲学家和科学家并不乐意保留二元论,无论是自然主义二元论还是其他的二元论。这倒并不是因为心灵和物质交互这个想法中有什么内在的神秘性。基本物理定律之外还有基本心理—物理定律,这个想法本身没有不自洽的地方。多数哲学家拒斥二元论是因为他们认为二元论已经被科学证伪了。

科学已经证明实在完全是物理的吗?

宗教文献中充斥着奇迹干预自然运作的故事。以色列人逃离埃及的时候,上帝劈开红海,使他们能沿着海底陆地抵达安全的地方。有人认为,在某些极特殊情形下,这类事件可能会合乎自然地发生。也许吧,但是解读这个故事的一个更自然的方式是,这并不是什么自然而然发生的事件。更确切地说,是因为上帝干预了自然运作,才让这些本不该发生的事情发生。

当然,上帝是否存在是有争议的,假使上帝存在,他是否会干预他创造的世界也同样有争议。有人信奉一种关于上帝的“自然神论”(deist)观点:他引爆了宇宙大爆炸之后就袖手旁观,任其自然发展。如果我们一定要说上帝真的不断干预世界,那他的行为也并不足以彰显其存在。

我们再来假想一个完全不同的世界,这个世界里的上帝经常通过神力治疗疾病来干预自然进程。这样的世界在医学家看来是什么样子?我们会认为身体上的各类变化都不能通过物理原因来解释。癌症会消失,断骨会复原,伤口会迅速愈合。不能拿物理原因进行解释的通常被称作“反常事件”。在这个想象世界中,上帝将不断通过反常事件彰显其存在。

我刚才描绘的似乎是一个融贯的世界,但这不是我们生活的世界。当医学家在现实世界检查人们的身体时,他们并没有发现反常事件,至少没有很频繁地发现。事实上,如果我们没有经常发现反常事件,这就已经构成了证据支持我们的世界并没有一个时不时干预自然的上帝。现有的证据当然不是决定性的,可能只是医生们因为各种各样的原因持续错过了奇迹。但是随着时间推移,似乎这种持续错过越来越不可能。越来越多的生理学探究都没有揭示反常事件,这让我们有更多理由认为根本就不存在反常事件。要么是上帝不存在,要么他隐匿起来了。

这与二元论究竟有什么关系呢?许多哲学家反对二元论的理由在本质上和上述反对干预型上帝的理由是一个类型的。想象一下,在日常生活中非物质的心灵通过开启物理进程时刻影响人脑,使肢体按照有意识的心灵的意愿来移动。比如,当心灵想举起你身体的右臂时,它在人脑中引起变化,从而开启一个因果进程,导致你举起右臂。每一个被非物质心灵引发的事件都将缺少一个物理原因。就此而言,每一次由心灵施加给人脑的影响都是反常事件、一个微小的奇迹。

换言之,人脑中一个经常“干预”的非物质心灵与一个经常通过神力疗伤干预身体的非物质上帝大体上没有多大区分。两种情况下,都是某种非物理事物—上帝或者心灵—开启了物理世界中的变化。两种情形下的变化都没有物理意义上的解释,因而是反常的。可能唯一不同的是,在二元论情形中反常事件要频繁得多,因为人脑和心灵时刻处在因果交互中,就好像有个精灵小鬼一直在捉弄人脑。

很难想象我们的神经科学中不会出现反常事件,人脑中千奇百怪的事情我们无法用神经科学来解释,准确来说是因为非物质心灵干预引起的。当我们检视人脑时,会发现心灵改变人脑时发生了物理因果链条的“断裂”。如果一个非物质的上帝频繁干预世界,那么他的存在是彰显的,因为许多事件没有物理解释。同样,如果非物质心灵在人脑中频繁干预,那么心灵的存在是彰显的,因为人脑中会出现诸多同样缺乏物理成因的事件。

二元论的问题是我们似乎还没有在人脑中发现反常事件。如果我们对人脑如何运转知之甚少,也许不该期待发现什么反常事件。然而,尽管目前我们对人脑的神经科学理解还远远不够完善,但我们知道神经元是如何运转的,也很好地了解了人脑不同区域在处理信息和引起行为方面的作用。在所有这些细致研究中从来没有发现人脑中存在反常事件,当然我们可能持续错过了它们。但是随着时间推移,似乎这种持续错过越来越不可能,并没有出现过什么反常事件。

能够被完全彻底证明的事物少之又少,人们不会知道在未来科学研究中会出现什么。但是就当前阶段来说,许多科学家和哲学家有理由相信,从未在人脑中发现反常事件,是反驳二元论强有力的证据。

量子力学能成为救星吗?

自然主义二元论如何回应这一困扰呢?一种思辨式观点认为,量子力学有可能帮助我们框定心灵和身体之间的连接。这个想法在量子力学创立的早期就已经被讨论过。1939年弗里茨·伦敦(Fritz London)和埃德蒙德·鲍尔(Edmond Bauer)提出,意识在量子力学中具有不可或缺的地位,沿着这个思路,诺贝尔奖得主尤金·魏格纳(Rugene Wigner)在1961年写道:“量子力学的创立将物理理论的疆界扩展到能够囊括微观现象,意识概念这时再次变得重要:如果不考虑意识,就不可能前后连贯地表达量子力学定律。”4但是,直到20世纪90年代,美国物理学家亨利·斯塔普(Henry Stapp)才严格地提出了这个观点,他希望量子力学能提供一种方法来调和人类的自由意志与物理的因果关系。5更晚近一些,大卫·查默斯与合著者凯文·麦奎因(Kevin McQueen)给出了他们对此观点的详尽解释。6

量子力学基本上是数学,能够使我们非常准确地预测物理世界中的事件。由于其预测如此准确,量子力学已成为我们最为坚实的科学理论之一。绝大多数当代科技,从计算机到手机到GPS,都依赖于量子力学的预测效力。

麻烦在于,没有人真正知道量子力学告诉我们的是关于实在的什么。我们知道它很有效:你通过方程就能计算出会发生什么(或者更准确地说是将要发生的事情的客观概率)。但是没有人知道物理实在中究竟何事发生才产生了这些结果。这还不像我们在前面提到的科学无法解释为何其最基本的自然定律会起作用。尽管牛顿没有解释为何他的万有引力是真理,很明显他的理论告诉我们的是关于世界之事。但到了量子力学,科学家们甚至对该理论究竟在表达什么也还没有共识。

为什么量子力学让人如此费解?这个问题并没有单一的答案,这个理论的很多特点我们都很难给出解释。我们会在第四章讨论“量子纠缠”现象,在这种现象中一对粒子表现得像是一个统一的系统,尽管它们彼此之间的距离已经遥远到不可能进行因果信号的传递。更为吊诡的是,在量子力学中,粒子不需要精确的位置和速度,取而代之的是多种位置/速度的“叠加态”。没有人知道什么是叠加态,但我们可以把它看作是对现实之非此即彼的拒斥。当一个粒子处在位置X和位置Y的叠加态时,它处在一个奇怪的状态:它可能同时位于X、Y两个位置,但又绝不在其中任何一个位置。

这太过匪夷所思了。但是我们可能还没有触及量子力学中让哲学家和科学家最为头疼的特征。量子力学最最奇怪的特征在于,观测似乎能影响宇宙如何运转。

1932年,约翰·冯·诺依曼(John von Neumann)提出了正统的量子力学公式,其中有两条自然规律在亚原子层面起支配作用:薛定谔方程和波函数坍缩假设。7然而,这两种定律是相悖的:二者不能在同一时刻支配同一个物理系统。薛定谔方程诡谲怪异至极,它非常乐于接受事物没有确定的特点。就薛定谔方程而言,粒子并不是处在非此即彼的某种状态,而是以某种方式同时处在两种状态;放射性物质不知怎么地,竟能处于既衰变又不衰变的状态。与之相反,坍缩假设则能够消除这种神秘的矛盾,当它起效时,实在就定型了。粒子要么确定在此,要么确定在彼,不可能同时在两处,放射性物质也不会既衰变又不衰变。

是什么导致了这种差异,时而是薛定谔方程支配,时而是坍缩假设主导呢?这就是问题所在:乍看之下,似乎取决于被观测的是什么。如果实在的特定特征没有被观测,那么是诡谲的薛定谔方程起作用。但是只要谁偷偷瞥一眼,坍缩假设就起作用了。

广为人知的薛定谔的猫呈现了这一图景,这个故事来自量子力学先驱埃尔温·薛定谔(Erwin Schrödinger,薛定谔方程当然就是以他的名字命名的)的思想实验。这只可怜的猫被困在一个盒子里,盒子中有一个盖革计数器,它连接着一瓶毒药和少量放射性物质。如果放射性物质衰变,盖革计数器会放电,带动机关击碎毒药瓶,猫也就死了;如果放射性物质不衰变,猫就活下来了。当盒子封闭,系统未被观测时,薛定谔方程起支配作用,结果是放射性物质同时以既衰变又未衰变的叠加态存在,由此得知,猫处于死和活的叠加态中。而盒子一旦被打开,坍缩假设开始接管,叠加态转化为一个确定的值,使得放射性物质要么衰变要么没有衰变,猫要么确定活着,要么确定死亡。

叠加态确实很难理解。但更难理解的是,观测能使叠加态转变为非叠加态。究竟为什么仅仅是观测就会让世界发生这样的改变?宇宙怎么知道我们是否在看它?许多科学家和哲学家不喜欢这种理论,尝试找到方法来规避观测在理论中扮演的关键角色。以此为起点,我们现在有了对量子力学的多种解释。

休·埃弗雷特(Hugh Evertt)在1957年提出的多世界解释紧紧抓住了大众的眼球。8按照这一解释,宇宙的不同部分分化成多种可能性,每一种可能性都自足真实地存在着。为什么物理学家会严肃对待这个理论呢?因为它能够消除坍缩假设的需要。之前人们设想,当诡谲的包含了多种可能性的叠加态转变为单一确定结果时,坍缩假设就起效了。但是在多世界理论中这并不会发生,因为所有可能性继续存在于它们各自的实在分支中。在多世界理论中,“叠加态”只是一种描述方式,用来描述存在于不同分支中的不同可能性:在可能性之树的不同分叉中,猫既是死的又是活的。没有多个叠加的可能性向单一确定结果的转变,也就没有了由薛定谔方程支配到坍缩假设支配的转变,因而也就不再需要给观测设定多么关键的角色以推动这种转变。问题解决了!代价是需要承认,一切都可能发生的都要发生,而这严重违背了我们常识观念中对可能性的看法。

其他量子力学的种种解释都保留了薛定谔方程向坍缩假设的转变,但假定了更为平凡单调的机制作为基础,以让这个转变不依赖观测者在场。这些解释中尚未有任何一个成为物理学家之间的共识。

还有其他选项吗?量子力学乍看之下似乎告诉我们,观测能对物理实在产生影响,有没有什么办法能让我们接受这一点?问题是,“观测”似乎并不是实在的基本特征,因而很难理解它为何在我们的世界基本理论中扮演如此重要的角色。物理学中的基本事物是粒子、场、时空和力。而“观测者”怎么能和粒子、场一样必不可少呢?

不过,仍然有一种方法能够让我们理解观测者为何是基本的:那就是接受二元论。根据二元论的观点,有意识的心灵—或曰“观测者”—是世界的基本特征,如同电子和夸克一样基本,“量子二元论”(姑且这么称呼它)的基本观点是:非物质心灵与物理世界的交互,导致了怪异的薛定谔方程支配转变为我们熟悉的坍缩假设支配。薛定谔的猫只有在有意识的心灵没有通过观测与盒子内部交互的情况下,才处于既死又活的不确定状态中。一旦人类心灵与系统相关属性交互,生死叠加态就转变为确定的非死即生。如果有意识的心灵与物理世界交互,那么将基本角色赋予观测是完全说得通的。[4]

让我们详尽考量一下这个理论。心灵和物理世界的第一个连接点在人脑。按照量子二元论的观点,通过将特定人脑事件由叠加态转变为具有确定特征或“属性”,有意识的心灵影响了人脑。例如,我脑中的特定部分在受心灵作用之前,可能以如下两种物理可能性的叠加态存在:

·物理属性X:某事态会引发我的胳膊抬起。

·物理属性Y:某事态不会引发我的胳膊抬起。

通过与我脑中相关部分的交互,心灵使叠加态确定为性质X或性质Y,结果是我的手臂要么抬起,要么保持下垂。通过把叠加态转化为性质X或性质Y,有意识的心灵在引起我的手臂或动或静的动态过程中发挥了关键作用。[5]

量子力学二元论解释的吸引力在于,它在物理学的核心位置为有意识的心灵提供了因果性的角色。上一章中我们曾讨论过我们的担忧,非物质心灵作用于大脑被认为是缺乏物理解释的反常人脑事件,而神经科学似乎没有表明有这类反常事件(二元论的反对者据此质疑非物质心灵的存在)。但是如果量子二元论是正确的,那么非物质心灵将成为物理学的补充而非与之相悖。乍看之下物理学表明,观测或与观测相关的事物会将叠加态转变为确定值,量子二元论仅仅将这个角色赋予有意识的心灵。正如大卫·查默斯曾对我评说过的那样:“如果你期待在某种科学理论里,有意识的心灵能发挥基础性作用,那没有比量子力学更好的选择了。”

量子二元论是令人神往的路径,值得详细探究。阻碍它被认真对待的是一种文化偏见,它使得量子二元论并没有像其他量子力学解释一样充分发展。事实上,正如查默斯和麦奎因敏锐指出的那样,在二元论被习惯性地拒斥和量子力学二元论解释被习惯性地拒斥之间,存在着恶性循环。哲学家通常拒斥二元论的理由是交互问题:很难理解有意识的心灵如何作用于物理世界。但是如果量子二元论是正确的,那这个问题就能预先被避免,因为意识在物理世界基本的动态系统中发挥着作用。与此同时,科学家拒斥量子二元论是因为这里包含了已经名誉扫地的所谓二元论。因而情况看起来很有可能是,二元论被拒斥是因为量子二元论被视作是错误的,而量子二元论被拒斥是因为二元论被视作是错误的。这种情形如同信徒信仰上帝存在是因为《圣经》如是说,而信徒之所以相信《圣经》是因为语出上帝。两种情形下的论证都陷入了循环,除了造成支持者的偏见外别无益处。

话虽如此,可就目前来看,我并不认为量子二元论为有意识的心灵提供了充足的论证来支持它的因果性角色,至少查默斯和麦奎因发展的量子二元论还不够。上面我描述了,根据量子二元论,意识如何将性质X、Y的叠加态转化为确定的X或Y,使得我的胳膊要么抬起要么垂着。你可能会觉得是有意识的心灵自由决定叠加态向X或Y的哪边转化,从而决定你的胳膊是否抬起。但是,这种假设是与物理学相悖的。因为在标准量子力学公式中,有着纯粹的物理规律—玻恩定理—来确定哪一种可能的确定性质从叠加态中出现。如果我们要说意识能够确定何种人脑性质从叠加态中出现,那么量子二元论者就必须找到方法来确保有意识的心灵的自由决断蕴含玻恩定理。这也许能实现,但是迄今为止任何量子二元论者还没有想到如何实现。

实际上,查默斯和麦奎因赋予意识的是一个相当小的角色。有意识的心灵与人脑的交互使得人脑不继续存在于叠加态中,但是这之后玻恩定理就接管了,去决定何种确定性质从叠加态中出现的概率。心灵扮演的角色好像仅仅是说:“让叠加态消退吧!”然后物理学与随机因素一道决定了实际会发生什么。回到我们的例子中,我的意识心灵的作用是使得接下来我的胳膊或者确定要抬起或者确定要垂着,但又是物理学和随机因素来决定两种可能性中的哪一种会真正实现。

换句话说,在查默斯和麦奎因提出的量子二元论中,意识并不能决定我们的行为、我们的言语或者更普遍的我们对世界施加的影响。这种结果可能远远比不了我们直觉上赋予心灵的角色。当然,可能我们对意识之角色的直觉是错的。尽管如此,量子二元论的目标就是维系心灵能够引发行为这一常识观念。而查默斯和麦奎因的理论是否真的达成了这一目标尚不明确。[6]

简洁性的价值

我不认为我们应该彻底放弃二元论,也不应该放弃探究它是否与我们的科学世界图景相容。尽管当下文化对二元论屡屡轻蔑不屑,可是科学还远远没有证明二元论是荒谬的。但是,二元论应当被视作最后手段。即使最终它与科学并不相悖,我们也应该对二元论有所警惕,因为它不如其他意识理论一样简洁。

科学和哲学中最为重要的原则之一叫做“奥卡姆的剃刀”,来自中世纪哲学家奥卡姆的威廉,他凶猛地挥舞着这把剃刀来剔除对手的浮华理论。奥卡姆的剃刀有一个相当简单的原则,在所有其他条件不变的前提下,我们应该试着让我们关于实在的理论尽可能简洁。爱因斯坦对它的表述如下:

不可否认,所有理论的终极目标就是使那些不可化约的基本要素尽可能简单、尽可能少,而又不必放弃对任何一条经验数据的充分表征。9

换句话说,如果理论X、Y都能解释数据,而理论X比理论Y更为简洁(也就是说设定了更少的实体),那么理论X就是我们应当选择的。例如,如果理论X设定了12个基本粒子而理论Y设定了13个基本粒子,那么理论X才是我们应该选取的(前提是额外的设定并没有预测优势)。

为什么钟情于简洁性的理由可能有些神秘。究竟为什么更为简单的理论更可能为真呢?然而少了这一原则,科学探究就会变得不可能。这是因为,当我们拥有一些数据时,总会有无穷无尽的假设能够解释这些数据。你不相信吗?想一下粒子物理学标准模型:一个非常成功的理论,能够解释大量可观测数据。现在考虑一下另一种理论,称之为“天使模型”,它假设了标准模型所设定的一切,除此之外还有一个无能的天使,这个天使注视着一切却不能做任何事。标准模型与天使模型能够做出同样的预测,因为天使什么都做不到,他的存在与否对我们的观测毫无影响。再来想一下“双天使模型”,在我们的假设中再增加另一位无能天使,还有“三重天使模型”,再增加第三位无能天使,以此类推,直至无穷。如此一来我们能得到无数个理论,但是不能通过观测对它们做出区分。

你可能会觉得这样的讨论有些不着边际。当然,基本标准模型是我们应该拥护的,因为额外的天使对于理论没有任何增益。我同意这一点。但这个关于标准模型优于天使模型的推理暗中援引了奥卡姆剃刀原则:标准模型具有优先权不是因为它比天使模型能解释更多的观测结果—所有这些理论在预测效力上都是同等的—而是因为它更为简洁。

大多数情况下选择最简洁理论的理由非常直截了当,而我们并没有注意到我们使用了奥卡姆的剃刀。但是在科学史上一些案例中,这一原则在理论选择上发挥了明显的、决定性的作用。爱因斯坦的狭义相对论就是一个很好的例子。爱因斯坦的理论与之前亨德里克·洛伦兹(Hendrik Lorentz)的观点具有同样的预测效力。两个理论都能解释,所有非加速的观测者,无论其运动速度有多快,测量到的光速都是一样的。这是由阿尔伯特·A.迈克尔逊(Albert A.Michelson)和爱德华·W.莫雷(Edward W.Morley)在1887年的一个著名实验中发现的,洛伦兹的理论和爱因斯坦的理论都能以各自的方式解释这一现象。但是,在洛伦兹看来,这一观测结果实际上并不是看起来那样。光速仅仅在表面上对于所有参照系都一样。洛伦兹设定了作用于我们测量工具(时钟、测量棒)上的力,这种力给人以错觉,让我们误以为光速对于不同观测者保持不变,而事实上它是变化的。

与此相反,爱因斯坦的理论排除了对这种力的设定,对观测数据有着更为简洁的解释。按照狭义相对论,光速似乎对所有非加速观测者保持不变是因为事实本来就是这样!尽管他们的理论在预测效力上是等同的,但是物理学界几乎一致接受了爱因斯坦的而非洛伦兹的理论。这一事实表明,奥卡姆的剃刀在科学方法中发挥了很大作用。

回到刚才的问题,如果二元论不能够解释心脑互动,那么它就应当被拒斥。但即便它可以做到,二元论也不如其他意识理论一样简洁,因而缺乏吸引力。下一章我们将探讨物理主义的观点,这一观点认为,意识能够通过人脑的电化学过程得到解释。如果这一观点成立,那么它有希望给出更为简洁的意识解释。如果意识能通过人脑得到解释,那么非物质心灵的设定将是多此一举。

我们不应该相信非物质心灵的存在,除非不得已而为之。从下一章的物理主义开始,本书剩余部分将会检视种种非二元论的意识理论的前景。


[1] 一些当代二元论者赞成属性二元论(property dualism)。这一观点认为,虽然不存在非物理事物(只存在如身体、人脑这类物理事物),但有些物理事物(如人脑)同时具有物理和非物理特性(也叫做“属性”)。简洁起见,我忽略了种种二元论之间的微妙差异。我认为,就我们本章探讨的议题而言,无论是属性二元论还是更传统的实体二元论(substance dualism)面临的问题都是一样的(不同之处在于后者既包含非物质的心灵也包含非物质的意识)。更多细节参见我更为学术性的著作《意识与基本实在》(Con-sciousness and Fundamental Reality)。

[2] 我在这里假定二元论者会对“苏珊是什么?”“苏珊的心灵是什么?”两个问题给出相同的答案。原则上可能并非如此。例如哲学家约翰·洛克在心灵问题上倾向于二元论,但是并不会将人等同为灵魂。我忽略了这种复杂性,因为它对于我们当前探讨的议题并不重要。

[3] 正如我们将在第四章讨论的那样,许多人不赞同在“无梦睡眠”中没有意识。

[4] 那么猫自身的意识又如何?尽管笛卡尔认为动物是没有感觉的机械,但是我还没有遇到任何一个自然主义二元论者赞同他的观点。要应对这个问题,我们可以让猫失去意识,或者把猫整个拿出来,只关注放射物由叠加态到确定态的转变。

[5] 我在这里作了简化。在查默斯和麦奎因最初的观点中,尽管上一刻的人脑性质会进入叠加态,但与意识相关的人脑性质本身并不会进入叠加态。在后期对这一观点的修正中,甚至是与意识相关的人脑性质,也会短暂地进入叠加态。

[6] 这一观点还存在其他问题,最为知名的是“量子芝诺效应”,查默斯和麦奎因在《意识与波函数坍缩》(Consciousness and the Collapse of the Wave Function)一文中曾讨论过。