生活告訴我們：兔子、老虎和老鼠這樣的生物有“感覺(jué)”和“經(jīng)驗(yàn)”，桌子、石頭和分子沒(méi)有。但是泛心論學(xué)者否認(rèn)這一常識(shí)。泛心論認(rèn)為，物質(zhì)中最微小的部分——比如電子和夸克——有著非常基本的“經(jīng)驗(yàn)”，或者說(shuō)，電子有著內(nèi)在的“生命”。

2020年五月份《新科學(xué)人》（New Scientist）刊物的頭條是“宇宙是有意識(shí)的嗎？”慕尼黑數(shù)學(xué)哲學(xué)中心的數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家約納斯·克萊納（Johannes Kleiner）告訴作者邁克爾·布魯克斯（Michael Brooks），數(shù)學(xué)意義上對(duì)于意識(shí)的精確定義可能意味著宇宙充斥著主觀感受。參考他和其他人的研究推斷，克萊納說(shuō)：“這或許會(huì)引發(fā)科學(xué)革命?！?/p>

Kleiner和他的同事主要研究的方向是意識(shí)的整合信息理論（IIT理論）——當(dāng)下一個(gè)關(guān)于意識(shí)的主流理論。正如克萊納提到的，IIT是一個(gè)完全的泛心理論（panpsychism），這個(gè)理論說(shuō)明所有實(shí)體都至少擁有一點(diǎn)意識(shí)。

泛心論的出現(xiàn)是一種“哥白尼式”的趨勢(shì)，如同哥白尼學(xué)說(shuō)中“地球并非宇宙的中心”，泛靈論告訴我們“人類并不特別”——人類不是什么生物的瑰寶，更別說(shuō)是進(jìn)化的巔峰了。那有什么理由認(rèn)為，像我們這樣具有大腦的生物就是意識(shí)的唯一擁有者呢？實(shí)際上，作為解決意識(shí)-身體的問(wèn)題的一種方法，“泛心論”已經(jīng)出現(xiàn)了上千年。大衛(wèi)·斯科比納（David Skrbina）在2007年出版的一本書《泛心論在西方》（Panpsychism in the West）就很好地介紹了這種傳統(tǒng)思想的歷史。

電子可能有一些非常基礎(chǔ)的“意識(shí)”

泛心論有很多分支，其中接受度較高的是基本泛心論（constitutive panpsychism），簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，這個(gè)理論認(rèn)為所有的物質(zhì)都具有意識(shí)或是類意識(shí)，即意識(shí)和物質(zhì)是同時(shí)存在的。一些當(dāng)代泛心論者像阿爾弗雷德·懷特海（Alfred North Whitehead）、大衛(wèi)·格里芬（David Ray Griffin）、蓋倫·史卓森（Galen Strawson）等人就認(rèn)為，所有物質(zhì)都具有感受的能力，雖然絕大部分的物質(zhì)都只是有非?；镜摹案杏X(jué)”。

如果說(shuō)自然界是一個(gè)復(fù)雜的梯子，那么泛心論者更多地關(guān)注于階梯之間的橫檔，而并不過(guò)于糾結(jié)“意識(shí)”和“無(wú)意識(shí)”之間的界限。哲學(xué)家托馬斯·納格爾（Thomas Nagel）在1974年提出了著名的疑問(wèn)：成為蝙蝠的時(shí)候，回聲定位或是飛行，是什么感覺(jué)？我們不能精確知道這個(gè)問(wèn)題的答案，但是我們能夠通過(guò)觀察它們的行為、比對(duì)所有的哺乳動(dòng)物和人類的基因的親緣關(guān)系，并通過(guò)進(jìn)化理論來(lái)推斷出來(lái)，蝙蝠擁有豐富的生命感知。以同樣的邏輯來(lái)判斷結(jié)構(gòu)較為低級(jí)的物質(zhì)的行為，也可以合理地推測(cè)所有物質(zhì)都擁有類似的“意識(shí)”。當(dāng)然也包括最簡(jiǎn)單的電子。

雖然說(shuō)非生物的物質(zhì)并不像生物那樣可以演化，但非生物物質(zhì)也同樣具有“行為”，就是說(shuō)，它會(huì)“做”事，會(huì)產(chǎn)生受力響應(yīng)。電子在不同的實(shí)驗(yàn)條件下產(chǎn)生特定的軌跡，這類“行為”就可以說(shuō)明電子也許具有非?；镜囊庾R(shí)。

圖 密立根油滴實(shí)驗(yàn) 密立根通過(guò)油滴受重力和電場(chǎng)力作用的運(yùn)動(dòng)測(cè)量了電荷電量

美國(guó)非常著名的物理學(xué)家弗里曼·戴森（Freeman Dyson）就在他1979年的書《宇宙波瀾》（Disturbing the Universe）中提到，“人類的意識(shí)行為和電子在我們所謂‘幾率’的量子態(tài)中做出選擇的行為，只有程度上的差別罷了?！薄傲孔訋茁省辈蝗绫硎龀伞傲孔舆x擇”，因?yàn)椤斑x擇”適用于自然界中所有水平的物質(zhì)。美國(guó)另一位著名物理學(xué)家大衛(wèi)·玻姆（David Bohm）也提出了類似的想法：“意識(shí)的最顯著的特征就是有能夠活躍的形式，這樣來(lái)說(shuō)我們和電子是‘意識(shí)層面上相似的’。”

許多生物學(xué)家和哲學(xué)家都認(rèn)為生物和非生物之間沒(méi)有明確的界限。英國(guó)杰出的生物學(xué)家霍爾丹（J.B.S. Haldane）就支持這樣的觀點(diǎn)，他認(rèn)為無(wú)法明確說(shuō)明什么是“生命”的、什么是“非生命”的：“我們并未發(fā)現(xiàn)足夠直接的證據(jù)表明生命擁有意識(shí)或者是所謂的‘內(nèi)心’……當(dāng)然如果科學(xué)的觀點(diǎn)是對(duì)的的話，我們最終可能在宇宙中發(fā)現(xiàn)它們，起碼也得有早期的形式?！?/p>

量子理論創(chuàng)始人之一的丹麥物理學(xué)家尼爾斯·玻爾（Niels Bohr）說(shuō)過(guò)“對(duì)于生命和機(jī)械體來(lái)說(shuō)的終極定義……不過(guò)是為了方便……物理學(xué)中的許多限制對(duì)于生物學(xué)來(lái)說(shuō)毫無(wú)意義，我們應(yīng)該將其拓展至所有自然界的事物，而不是區(qū)別生物體和非生物體?！?/p>

最近，為NASA進(jìn)行地外生物研究的科羅拉多大學(xué)的天文學(xué)家布魯斯·杰克斯基（Bruce Jakosky），提出這樣的問(wèn)題：“地球從有生命到?jīng)]有生命，難道就像突然按了個(gè)開關(guān)那樣、有一個(gè)非常確切的時(shí)刻嗎？答案是‘或許并非如此’?！?/p>

《迷失在數(shù)學(xué)》（ Lost in Math）的作者、理論物理學(xué)家霍森菲爾德（Sabine Hossenfelder）持有相反的觀點(diǎn)?！叭绻阏J(rèn)為一個(gè)粒子是有意識(shí)的，那起碼這個(gè)粒子應(yīng)該能夠改變，”她在發(fā)表的文章《電子不會(huì)思考》（Electrons Don’t Think）中這樣陳述，“你不能說(shuō)只有一種‘想法’就等于有內(nèi)心了，不過(guò)如果電子真的可以思考，那我們就可以在粒子碰撞中觀察到這類現(xiàn)象，因?yàn)檫@樣的話碰撞后將會(huì)產(chǎn)生不同數(shù)量的粒子?！?/p>

數(shù)學(xué)上對(duì)于意識(shí)的精確的定義或許意味著宇宙充斥著主觀感受

我們說(shuō)到“改變”的時(shí)候可能有很多意思，包括隨時(shí)間在空間中位置的變化。戴森對(duì)于電子和量子理論提出了一些想法，他認(rèn)為量子實(shí)驗(yàn)結(jié)果的規(guī)律分布（例如雙縫干涉實(shí)驗(yàn)）可以有更好的解釋，這個(gè)結(jié)果并非完全隨機(jī)的（ 換言之，“我們并不是不知道”），而是大量的具有先選的電子在不同瞬間“決定”收集的位置和方式的結(jié)果。

圖 電子的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)

懷特海（Whitehead）所說(shuō)的泛心理論仍然是今天泛心理論的杰出分支，它在根本上重新定義了物質(zhì)的本質(zhì)。對(duì)于懷特海來(lái)說(shuō)，對(duì)于所有實(shí)體，無(wú)論是電子、原子還是分子，都是多少具有一點(diǎn)體會(huì)和感知的產(chǎn)物，最初可能只是一個(gè)奇怪的意識(shí)，但最終可能發(fā)展成非常豐富的感覺(jué)。

相比于認(rèn)為粒子是在時(shí)空這樣的容器中來(lái)回移動(dòng)的、不變的物質(zhì)這樣的現(xiàn)代理念來(lái)說(shuō)，懷特海認(rèn)為，像電子這樣的粒子是一個(gè)電子經(jīng)過(guò)細(xì)微變化的一系列連續(xù)的迭代，相互間并非是完全不同的。每一代都只和上一代有著細(xì)微的差別，并不存在穩(wěn)定不變的電子。后一代相比前一代的變化程度取決于其微小的“選擇”，或是說(shuō)意志。就是這微小的選擇組成了更高級(jí)的、甚至貫穿于整個(gè)生物進(jìn)化過(guò)程的、復(fù)雜的、我們?nèi)祟惡推渌溉閯?dòng)物所享有的思想。

身為數(shù)學(xué)哲學(xué)家的懷特海在他的哲學(xué)作品《科學(xué)和現(xiàn)代世界》（Science and the Modern World）、《歷程與實(shí)在》（Process and Reality）以及《思想的模式》（Modes of Thought）中，將這個(gè)過(guò)程補(bǔ)充細(xì)化為“愈合（concrescence）”，用來(lái)描述像電子這樣的粒子在不同時(shí)刻自身性質(zhì)的擺動(dòng)。這個(gè)工作看起來(lái)晦澀難懂一些，但是或許可以對(duì)以物質(zhì)和經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的形而上學(xué)的研究有幫助。

許多現(xiàn)代思想家在一定程度上接受了懷特海和泛靈理論，玻姆就是其中一位，他的關(guān)于當(dāng)代物理和自然的代表作《整體和分部的秩序》（Wholeness and the Implicate Order,），其靈感就是來(lái)源于懷特海。作者正將這些對(duì)于自然本質(zhì)的完全哲學(xué)的思考轉(zhuǎn)化成可以測(cè)試的一系列的實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)在有了一些大致的輪廓。這樣的實(shí)驗(yàn)可以將對(duì)泛心論的爭(zhēng)辯從哲學(xué)領(lǐng)域轉(zhuǎn)移至更能夠確定的科學(xué)領(lǐng)域。

當(dāng)然了，現(xiàn)代物理學(xué)對(duì)于電子來(lái)說(shuō)還有廣闊的空間來(lái)“思考”。

原文標(biāo)題：電子會(huì)有“意識(shí)”嗎？

文章出處：【微信公眾號(hào)：中科院半導(dǎo)體所】歡迎添加關(guān)注！文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

責(zé)任編輯:haq