人工智能通识-科普-薛定谔猫和维格纳的朋友

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我们的世界根本上是粒子组成的，而粒子是基于概率和随机的，当波函数坍缩的时候才以粒子的形式出现，而促成波函数坍缩的的，正是智能观察者。

哥本哈根解释Copenhagen interpretation

哥本哈根是北欧国家丹麦的首都，100年前哥本哈根聚集了多位量子力学领域的先驱，包括尼尔斯波尔Niels Bohr、维尔纳海森堡Werner Heisenberg、沃尔夫冈泡利Wolfgang Pauli等。

哥本哈根解释是1925年由波尔和海森堡提出的量子力学解释。哥本哈根解释指出：物理系统在被测量之前没有明确属性，量子力学只能预测结果产生的概率而不是结果本身，测量行为会影响系统，让概率坍缩为一个可能的结果，这个过程叫做波函数的坍缩。

哥本哈根解释可以说是量子力学最正统的理论，也是近百年来影响最大的量子力学学说。但同时，对它的反对和质疑也从未停止。

薛定谔的猫Schrödinger's cat

1935年，奥地利物理学薛定谔家提出了一个假象实验，用来阐述哥本哈根解释导致的悖论：在一个封闭的箱子里，有一个放射源和一个感应器，只要有哪怕一个原子发生衰变就会触发感应器击破毒气瓶释放毒气，进而杀死躲在箱子中的小猫。

由于量子的不确定性，在被观测之前，放射源是一直处于衰变和不衰变的叠加状态，进而导致小猫处于死和生的叠加状态。

薛定谔猫的实验，实际上是把微观的量子力学不确定性直接放大到猫这样的宏观层级，导致产生反常识现象。

处于生和死两种状态混沌之中的一只猫，这似乎无法想象。然而对于量子力学来说这不是问题，因为“无法观察的物理量是无意义的”，同样讨论一只我们无法观察的猫处于什么状态并不是量子力学的研究范围，甚至我们都不应该去思考它。

薛定谔的猫的确处于一种生死叠加状态，但如果我们开箱观看，这个观察行为将立即导致叠加状态坍缩为任意一种可能结果，可能生也可能死。

可以说你开箱后的第一眼杀死了里面可怜的猫，也或者救活了它。智能观察者的观察行为决定了猫曾经被毒死或者没有被毒死的历史。

多重宇宙Many-worlds interpretation

具有薛定谔猫同样神奇的一个情况是多重宇宙。我们现在讨论多重宇宙的内容是没意义的。如果有一天我们掌握了打开多重宇宙的方法，当你打开另外一个宇宙看它第一眼的时候，就决定了这个宇宙中每个生物的历史命运，因为你的观察让整个宇宙脱离混沌状态，“一时明白起来”。

如果多重宇宙真的存在，那么人类的终极能力恐怕就是有选择的打开一个最完美宇宙，在那里圆周率恰好等于3.1415926，光速恰好是每秒30万公里，量子常数恰好是普朗克常数....

维格纳的朋友Wigner's friend

当我们还在为薛定谔的那只猫纠结不清的时候，1961年，匈牙利物理学家维格纳Eugene Wigner的假想实验又把他的一个朋友放入了盒子里。

这下子搞大了。

处于生死叠加状态的人会是什么样的感觉呢？当我们打开箱子的时候，朋友将如何表述他的刚才的生死状态叠加经历呢？

多宇宙理论给出的解释是，当我们打开箱子的时候，只是选择了箱内情况多个版本中的一个，对于箱内朋友来说并没有什么不适应，如果他还活着那也是只是在这个箱子宇宙副本中他还活着。

这就像是如果其他高级生命掌握打开多宇宙技能之后，偶然的打开了我们的宇宙，它可能会觉得我是从生死混沌中坍缩出来的，但我并没有什么感觉，我的记忆不会不同，我的历史过往也不会有歧义。

然而多宇宙解释并不能让人满意，每秒钟就有数十亿智慧生命在不停地发起观察行为，而每个观察又可能导致无限多的其他宇宙版本出现，这个速度是以几何级数增长的，实在大到无法想象。更无法想象的是，仅仅因为我们多看某个原子一眼，就导致整个宇宙的无限次分裂复制，这也太小题大作了。

当量子理论从微观世界进入到宏观世界，当智能意识体从科学的可选项变为必选项甚至前提条件的时候，科学界遇到了诸多难题，或者说这些难题本身越来越明朗起来，而至于答案，那么应该也不那么遥远了。

从生死叠加的猫在开箱一瞬间坍缩为现实，从概率波函数坍缩为粒子，这一瞬可能就是时间的最小单位。

量子的混沌随机性，到叠加状态，到统计学概率，以及这些属性如何在从微观到宏观的跃迁中逐渐消失，进而演变进化出现智能现象，智能体再以观察行为导致其他量子的坍缩，这其中包含的知识可能就是科学的终极答案。

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