【科普】忒修斯之船悖論-2

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2019年6月專題

如何定義自我涩惑？

瞬間傳輸

在《星際迷航》系列中操作員可以把遠(yuǎn)程的船員瞬間鎖定瓢娜，然后傳送回飛船恃疯，甚至傳送到任何已知的定位中熙揍。

在1986年的經(jīng)典科幻片《蒼蠅（又譯作變蠅人）》中订咸，科學(xué)家Seth賽斯建造了一臺設(shè)備虎谢，可以將生命體從一個實驗艙傳輸?shù)搅硗庖粋€實驗艙盟榴，但在傳輸自己的時候，由于一只蒼蠅誤入實驗艙導(dǎo)致了細(xì)胞重組時候發(fā)送了混亂婴噩，成為了變蠅人擎场。

1986年電影《蒼蠅Fly》

要實現(xiàn)瞬間傳輸，只有兩條科學(xué)路徑可以走：

第一種几莽，在A處記錄下人物的全部信息（從細(xì)胞直到分子迅办、原子、電子）章蚣，然后摧毀他并同時在B處嘗試用這些信息重建人體站欺。

第二種，在AB兩個空間中間建立蟲洞（或黑洞之類）纤垂，就像一根可以扭曲空間的吸管矾策，把人從A處吸到B處。

第一種方法聽起來很恐怖洒忧，要傳送你蝴韭，就要先肢解你或者說分解你够颠，先在A處死再再B處后重生熙侍。這種事恐怕大家都不愿意嘗試，畢竟我們誰都不知道死后會怎樣，更不知道重生的那個是否還是我們自己蛉抓。

重建自我

重建自我就是重建大腦庆尘。

重建自我不是復(fù)制基因克隆人那么簡單，畢竟人類基因的數(shù)量雖然龐大巷送，也只是30億堿基對4萬基因組這么大驶忌，對于目前計算機(jī)水平來說這不是難題。

正在活動的神經(jīng)元示意

重建自我也不只是重建所有人體細(xì)胞笑跛，人體總計也就60萬億個細(xì)胞付魔，把這個數(shù)字乘以基因數(shù)量或者更加多幾千倍，數(shù)字雖然會非常之龐大飞蹂，但對于目前的計算機(jī)水平來說也并非不可模擬几苍。

重建自我也不只是重建所有分子，還要重建每個原子電子陈哑，畢竟我們的思維本質(zhì)上是電流活動形成的妻坝。然而，依據(jù)量子理論來看惊窖，永遠(yuǎn)無法同時確定量子（包括電子刽宪、質(zhì)子、中子甚至某些分子)的確切位置和能量界酒∈ブ簦——簡而言之，我們無法重建量子盾计。

我們無法重建自我售担。

因為生物的自我意識是基于量子化運(yùn)作的，量子不確定性決定了我們永遠(yuǎn)無法獲得一個智慧生命體的全部信息署辉。

實際上我們無法獲取任何現(xiàn)實物體的完整信息族铆，因為到達(dá)量子層級的時候我們就會變得束手無策，世上沒有兩片完全相同的葉子哭尝。

世上沒有兩片完全相同的葉子

如果微觀世界的精確運(yùn)行規(guī)律只存在于比現(xiàn)實世界更高的維度當(dāng)中哥攘，那么這種現(xiàn)實對象信息的不完整性將是無解的，也就是說永遠(yuǎn)也無法實現(xiàn)自我重建材鹦。

程序重建

世上沒有兩臺完全相同的計算機(jī)逝淹。但對于同樣一段程序，幾乎所有計算機(jī)都能給出完全一樣的計算結(jié)果桶唐。這是否是悖論栅葡？

首先，計算機(jī)芯片和存儲器的運(yùn)算并不是依賴量子化的電子尤泽，而是依賴數(shù)量龐大的電子形成的電流進(jìn)行的欣簇。也就是說规脸，雖然單個電子的行為是不可預(yù)測的，但成群的電子形成的電子流的行為確實完全可預(yù)測的熊咽，甚至可以視為精確可判定的莫鸭。

一個類似的比喻是雖然構(gòu)成足球的每個原子的行為不可測，但是整個足球的行為方向卻是可以精確計算得到的横殴。計算機(jī)利用的是足球運(yùn)動進(jìn)行程序計算被因，而不是構(gòu)成足球的原子的運(yùn)動。

電子分布的概率圖

實際上衫仑，由于計算機(jī)芯片工藝縮小到納米級梨与，這意味著電流的通路越來越窄，而量子的隧穿現(xiàn)象也越來越嚴(yán)重文狱。比如說蛋欣，當(dāng)一個納米足球只有幾個量子構(gòu)成的時候，這個足球的行為也會變得無法預(yù)測如贷。

原子陷虎、電子、中子都是量子杠袱，而量子的位置是不固定的尚猿，在微觀世界我們只能說量子的位置有極大的概率是在那里，而不能說位置就在那里楣富，因為量子的下一個位置隨時可能出現(xiàn)在宇宙的任意地方凿掂。更多內(nèi)容請參照這篇文章：量子化的原子結(jié)構(gòu)

計算機(jī)是運(yùn)行在宏觀世界層面上的，是非量子化的纹蝴。程序運(yùn)行是大量的原子庄萎、分子組合在一起而涌現(xiàn)出來的行為，這種行為是精確可測的塘安。

所以糠涛，我們重建程序并不需要在量子層面上重建完全相同的計算機(jī)。

那么兼犯，人類大腦有沒有可能也是計算機(jī)一樣運(yùn)行在宏觀層面而不是微觀量子層面的忍捡？這一點(diǎn)目前的確還無法判定，主流的觀點(diǎn)認(rèn)為切黔，人類大腦的每個神經(jīng)細(xì)胞的復(fù)雜程度都可能遠(yuǎn)超現(xiàn)實中的超級計算機(jī)砸脊。

時間因素

你永遠(yuǎn)無法踏入同樣的一條河流。

這句名言出自古希臘哲學(xué)家赫拉克利特之口纬霞。

子在川上曰:逝者如斯夫,不舍晝夜凌埂。

孔子這句話是說時間如流水，永不停止诗芜；也正因為如此瞳抓，每次我們踏入河中的時候秒紧，腳下的水都是不同的。

雖然目前尚未有足夠的證據(jù)或證明挨下，但僅憑常識我們也可以知道，同一個原子在宏觀世界處于不同位置的時候脐湾，它所蘊(yùn)含的電子臭笆、中子、質(zhì)子的狀態(tài)也會不同秤掌；同一個原子在宏觀世界處于不同世界的時候愁铺，它所蘊(yùn)含的電子、中子闻鉴、質(zhì)子的狀態(tài)也會不同茵乱。

從這個角度講，無論空間還是時間因素孟岛，都決定了我們永遠(yuǎn)無法真正復(fù)制任意一個原子瓶竭。

是否可能讓原子及其內(nèi)部完全停止變化？是否可能實現(xiàn)冰凍大腦渠羞？

即使我們有辦法將溫度降低到絕對零度斤贰，分子喪失全部的能量，但原子之中仍然不會停止運(yùn)動次询，我們永遠(yuǎn)無法阻止電子在整個宇宙中隨機(jī)跳躍荧恍。

持續(xù)論和接續(xù)論

這是兩個關(guān)于物體如何跨越時間而保持同一性的兩個理論。

續(xù)存是指一個物體在不同時間上保持的同一性屯吊，即“這還是剛才那個物體”送巡，“它還是它，你還是你”盒卸。

持續(xù)論認(rèn)為物體是在三維世界中獨(dú)立存在的實體骗爆，我們所看到存續(xù)現(xiàn)象的只是因為這是實體在不同時間點(diǎn)上的呈現(xiàn)”谓椋“我今天見到的你和上周見到的你是同一個人淮腾，因為你本來就是一個人，只是在我面前出現(xiàn)了兩次而已屉佳」瘸”

《星際穿越》中描述的四維立方Tesseract

而接續(xù)論認(rèn)為物體本身就是四維的，時間是它的自帶屬性武花，去除了時間同一性就會被破壞圆凰。“你始終是你体箕，你是四維的专钉。你的存在貫穿整個宇宙的生命挑童，我們看到今天的你和去年的你是同一個人，這些只是我們幻覺跃须，是我們的主觀認(rèn)知把你分成空間三維和時間第四維度站叼。”

組合論和整體論

組合論是一種已經(jīng)過時的觀點(diǎn)菇民，它認(rèn)為整體等于各個部分之和尽楔，從所有組成元素的信息中就可以推理獲得整體的最終形態(tài)。

整體論是指必須把系統(tǒng)（如人第练、地球）視為一個不可分割的有機(jī)體阔馋，不能簡單的拆分或切割，不能把整體簡單的視為各部分之和娇掏。

整體論符合涌現(xiàn)現(xiàn)象的描述呕寝，子元素互相連接聚集，進(jìn)而涌現(xiàn)出某些整體性的特征或行為婴梧，進(jìn)而才能夠形成整體或系統(tǒng)下梢。

忒修斯之船

對于忒休斯之船，關(guān)鍵之一就是如何去定義塞蹭？

如果是指忒休斯曾經(jīng)乘坐過的那艘船怔球，當(dāng)我們更換第一塊木板的時候，它就已經(jīng)不再完整存在了浮还。

這就仿佛朋友借走了你的電腦竟坛，但他用壞了電腦的硬盤，雖然他歸還電腦的時候更換了新的硬盤钧舌，但你仍然會認(rèn)為這已經(jīng)不是你當(dāng)初借給他的那臺電腦了担汤。

更換多少塊木板的時候就變得不再是忒休斯之船？

人們習(xí)慣性的認(rèn)為超過一半的選票才能決定整體的性質(zhì)洼冻，最粗糙的說法就是替換掉一半木板的時候忒休斯之船就整體消失了崭歧。

但這不嚴(yán)謹(jǐn)，仍然是借電腦的事情撞牢，對于決定電腦是否和之前一樣率碾，硬盤恐怕是非常重要的事情。如果更換的不是硬盤而是電源或者機(jī)箱屋彪，你可能并不會認(rèn)為這臺電腦和當(dāng)初借走那臺有什么區(qū)別所宰。

所以決定整體性質(zhì)的不能只看差異元素的數(shù)量，更要看這些差異元素對整體的影響程度畜挥。

同樣我們?nèi)绻诔绦蛑谢蛘邤?shù)據(jù)庫中仔粥，用一組屬性來定義一個對象的時候，除了考慮不要遺漏，還要考慮每個屬性對整體的影響權(quán)重值躯泰。

這個角度也適合于人谭羔，對于你很熟悉的人，他的存續(xù)主要依賴與大腦知識和言談舉止麦向，即使他更換了衣服發(fā)型瘟裸，甚至車禍?zhǔn)チ穗p腿，我們還是會習(xí)慣的認(rèn)為他還是他诵竭，存續(xù)同一性不會有太大變化话告。但如果對于一個只遠(yuǎn)遠(yuǎn)看到過他幾次的陌生人來說，衣服的改變都可能被誤認(rèn)為已經(jīng)不是同一個人秀撇，存續(xù)同一性輕易的消失。

如果忒休斯之船的定義是“和他曾乘坐船外形向族、公用相同的船”呵燕，那么其實只是定義了船的宏觀屬性，并不涉及船的歷史（時間維度）件相，更不涉及微觀方面的存續(xù)性再扭。

這樣的話，所有木板全部更換之后的新船仍然是忒休斯之船夜矗，甚至我們還可以夫指出很多忒休斯之船來泛范。

如果忒休斯之船只是為了紀(jì)念和展示而定義的一個符號載體，那么即使舊船完全腐爛之后紊撕，我們依照原樣重建一艘新船罢荡，也同樣可以認(rèn)定它就是忒休斯之船。這就像杭州西湖重建的雷峰塔一樣对扶，所有人都認(rèn)同那就是雷峰塔区赵。

總結(jié)

忒休斯之船反映了這么幾個問題：

如何定義一個概念將對它的存續(xù)同一性產(chǎn)生重大影響。
元素之間互相作用互聯(lián)連接很可能會涌現(xiàn)出新的秩序浪南，新的屬性笼才，新的行為，這就是整體或系統(tǒng)形成的機(jī)制络凿，即涌現(xiàn)現(xiàn)象骡送。
涌現(xiàn)是貫穿世界萬物不同層級的關(guān)鍵原則，但目前這方面研究很少絮记。
在微觀層面重建任何量子內(nèi)容都是不可能的摔踱，但在宏觀層面卻往往是可行的，因為宏觀層面只保留了大量原子涌現(xiàn)的整體性怨愤，而忽略了微觀的量子特征昌渤。
量變引發(fā)質(zhì)變，而質(zhì)變根本上就是新的涌現(xiàn)現(xiàn)象的出現(xiàn)憔四。
所有問題都不能回避時間和存續(xù)性的影響膀息。

從隨機(jī)到重復(fù)般眉，從重復(fù)到規(guī)律，然后整體層次不斷升級潜支，這里兩個至關(guān)重要的因素就是時間和涌現(xiàn)甸赃。