我讀 «量子力學與混沌理論的人生十二堂課» – 2

第七堂課叫做隨機混亂的熱力學. 作者引用熱力學第二定律, 說明宇宙喜歡混亂, 讓熵(Entropy) 變大, 所以生命中會體驗到各種事物, 讓我們的經驗值增加. 我們拿到不同的牌, 都應該調整心態做出最佳的回應. 

那熵甚麼時候會歸零呢? 根據熱力學第三定律 [1], 系統不會自己歸零 (0K 絕對溫度). 換言之, 我們怎麼努力結果應該都是變亂啊? 但是作者在下一堂課定義 (發明?) 了一個變小的熵.

第八堂課耗散結構理論(耗散結構理論) [2]. 這個是由比利時物理學家 Ilia Prigogine 所提出的. 本書說系統要從無序混亂到有序規律, 就必須從封閉系統改為開放系統, 注入能量並產生新資訊. 不過看 [2],  資訊這部分是打破封閉系統的延伸應用案例而已.

本書作者把資訊看成另外一種熵. 既然熱力學的熵會一直變大, 就有一種資訊熵會一直變小. 資訊變簡單, 系統就會穩定. 薛丁格在 “生命是什麼?" 中提到: “在一個開放系統中,生命物質會藉由原態穩定地保持負熵(信息),來迂迴規避第二定律達成熱平衡的衰減。" [8] 這應該是作者說法的原始出處.  

就實務而論, 企業顧問的腳色就把封閉系統變得開放, 然後把資訊和命令變簡單, 不過就如上 一篇所說, 霍金認為上帝沒有設計圖, 並沒有一個熵非得跑出來跟另外一個熵抵銷. 即使是資料壓縮 (entropy coding), 也只是把資料量儘量壓到逼近熵, 不多浪費而已. 好比特斯拉的車節能減碳 (減熵), 但是在製造電的過程中會增熵, 整個系統的熵還是(略微)上升.

第九堂課哥德爾不完備性[3]. 這章的重點是小故事大道理. 想找出終極演算法想解釋一切的德國數學家 David Hilbert, 被年僅 24 歲的哥德爾的不完備性定理打臉, 所以得出世事無完美的結論. 所以我們在世界上雖然遭遇挑戰, 還是要奮發圖強. 

書上所說的哥德爾定理是:

  1. 不是所有對的東西都可以被驗證.
  2. 也沒有一種理論可以永久解釋而不被超越.
  3. 有些東西我們目前是不知道的.

但依據 wiki [3] 所說, 不完備定理有兩條. 第一定理可以被解釋為:「不存在一個萬能的公理系統,使得其既能夠證明一切數學真理,又能證偽任何謬誤。」[3]. 舉例來說, 假設有個命題是 “此命題 p 是不可證明的", 若命題為真, p 就不可被證明. p 既然不可被證明, 怎麼知道它為真呢? 基本上這是一個邏輯的問題. 對應到本書整理的第一點, 但是沒那麼恐怖.

第二定理說: “如果一個(強度足以證明基本算術公理的)公理系統可以用來證明它自身的相容性,那麼它是不相容的。", [3] 這個 wiki 很繞口令. 以我的理解來說: 我需要用 HDMI Analyzer 來驗證別人是否跟 HDMI 相容, 但是我這個 Analyzer 是不是完全可信的, 除非它不用跟任何裝置測試, 就可以自己證明與 HDMI 相容.

對於書上第二點和第三點是從哪一篇引述來的, 我沒辦法直接觀察出來. 但 wiki 說了, 哥德爾定理並不是說什麼東西都不可能完備, 而是一致性、完備性、有效公理化的存在性三者不能共存. 認為一切都不可能完備是常見的誤解. 後來也有找到一篇專業的文章 [4] 討論到作者的誤解, 增加我不少信心, 哈!

第十堂課玻爾茲曼大腦. 這堂課的起點是既然熱力學第二定律說熵只能上升, 所以宇宙之初的熵將是超級低, 低到只有一縷意識, 稱之為 “玻爾茲曼大腦". 再套回黑洞白洞理論, 這個玻爾茲曼還不是一個真人, 它是白洞的玻爾茲曼的大腦中一個念頭. 因此, 後面引用很多東西, “證明" 必須有靈魂的存在. 靈魂說不再贅述, 而是玻爾茲曼變成宇宙中 “永恆的觀察者", 算是一種 “天道" 吧!

值得一提的是這堂課找了一些 “證據", 證明人的腸壁有 “腹腦", 心臟也有 “心腦". 主要的證據就是這裡有很多神經細胞或是腺體. 畢竟作者相信人是被白洞投影出來的, 意志也不掌握在自己, 所以 “腦" 不需要會思考, 只要會做選擇, 包括反射動作. 所以對腦的定義和標準也不同. 

第十一堂課人擇理論 [5]. 這個理論其實跟霍金的依賴模型實在論 (人存原理) 有異曲同工之妙. 也就是物質宇宙必須與觀測到它的存在意識的智慧生命相匹配. 因為我們在這種宇宙活下來, 所以才能觀察到適合我們生存的各種宇宙參數. 假如參數是另外一組, 就是另外一種宇宙人再討論我們熟知但是對他們神秘的現象了.

這個人擇理論又分枝成不同版本. 天體物理學家布蘭登·卡特最先提出這個理論, 然後分枝為:

  1. 強人擇(Strong anthropic principle,SAP): 宇宙某些機能的協調性必然導致智能生命的產生. 這麼棒的參數, 暗喻背後必須有個造物者存在. 我小時候看到傳教的手冊都是這樣寫的. 普郎克常數如果大一倍, 看一眼火爐眼睛就瞎了.
  2. 弱人擇(weak anthropic principle,WAP): 宇宙的參數微調產生適應的倖存者, 演化成智能生命. 我們可能是多重宇宙中的一個. 但既然說是人擇原理, 就是說這宇宙適應人類, 而不是人類要適應宇宙.
  3. 最終人擇(Final anthropic principle,FAP). 包含智慧的信息处理过程一定会在宇宙中出现,而且,它一旦出现就不会灭亡。[6]

在回到作者的解讀, 作者相信強人擇. 因此我們被產生在這個宇宙是有意義和天命的, 後面都是闡述做人的道理.

第十二堂課貝葉思法則. 作者說貝葉思法則很厲害, 萬事萬物都可以用它解釋, 當然也有科學家把量子力學結合貝葉思法則. 蝦米是貝葉思法則咧? 就是學校老師把我教得比較清楚的 Bayesian Theory (感謝交大蔡文祥老師). 基本上 Bayesian 的精神就是條件機率. 

作者衍伸條件機率為: 本來人類只知道有限資訊, 所以只能靠瞎矇. 後來經過學習之後, 產生經驗值, 所以猜的範圍縮小, 只要我們日新月異, 依更多條件做出正確選擇, 以後就會變厲害. 基本上還是勉勵人們. 不過我所知道的 Bayesian Theory 是這樣. 

P(A,B) = P(A|B)P(B)=P(B|A)P(A)

我收集很多 database, 並得知 B 發生的機率 P(B), 根據先驗資訊學到 B 有 A 特徵的機率為 P(A|B), 以後看到 P(A), 我就可以推算它是 B 的機率 P(A|B). 

書上說的就是條件機率而已, 還不是 Bayesian Theory. 

最後, 終於把這本書摘要完了. 雖然我不認同書上的觀點, 但是作者旁徵博引, 讓我有機會快速掃描了許多理論和知識. 雖然我年紀一大把了, 對思考人生的目的已經沒有興趣, 再過幾年可能都要思考 “墓地" 了. 但是我對於探索宇宙奧秘還是很有興趣 (外星人看到這篇請不要綁架我, 除非可以帶回重回 16 歲, 我可以從高一練起. 謝謝!)

[Note]

  1. 熱力學三大定律_百度百科 (baidu.hk)
  2. 耗散結構理論 – MBA智库百科 (mbalib.com)
  3. 哥德爾不完備定理 – 維基百科,自由的百科全書 (wikipedia.org)
  4. https://www.thenewslens.com/article/85099
  5. 人擇原理
  6. 人择原理_百度百科 (baidu.com)
  7. Bayesian Theory
  8. 生命是什麼

我讀 «量子力學與混沌理論的人生十二堂課» – 1

這本書的作者是林文欣, 作者序中提到. 竹中同屆模擬考醫科第一名是柯文哲, 理工科第一名就是他. 雖然他聯考沒考好. 但是我相信他頭腦很厲害. 不像我高中最強的一項是….立定跳遠, 我跳 2米9, 體優生也才 3 米. 其他就沒什麼可以說的了. 言歸正傳.

這是我企圖讀量子物理的第一本書, 畢竟是老中寫的, 應該比較科普一點. 不過初步翻過之後, 認為他理解量子力學的角度跟我期待的不一樣, 所以我才跳去看另外一本. 但是不同的人看到同一件事, 也會產生如何不同的觀點. 所以我還是把這本書整理了一遍. 理念和作者相同的人可以去 follow 他.

第一堂課就是楊氏雙縫實驗 (楊氏干涉), 粒子觀察的時候就是粒子, 不觀察就是波動. 因此宇宙的本質的唯心的. 意識創造了 (主觀) 宇宙. 既然本源 (客觀) 宇宙是波, 波又是週期 (弦) 波 (波非得是週期波像是有點強迫症的想法, 哈!) 萬事萬物就都有頻率. 弦宇宙論最小單位就是 “弦" (cords).

“萬物都是很空", 這是我在前一本書的心得中本來想補述的一個專題. 實際上, 我們從小學習的原子模型是錯的. 原子核半徑只佔整個原子半徑的 1/3000. 而電子繞原子核也不像行星繞太陽這樣, 而是以量子的狀態機率分布成電子雲.

在本書中, 引用了這個萬物裡面都是空洞洞這個概念. 進一步推翻掉粒子的存在, 而波動才是唯一真理, 粒子是我們 “空" 想出來的. 個人認為大部分空不等於無, 但是作者認為物質這麼空, 就是 “假" 的佐證, 只有波動是真的. 我們的意識決定了這些振動 (因為觀察和不觀察有差別).  因此整個宇宙都是由我識所造成的. 為何講得這麼囂張呢? 呃, 不, 這麼順理成章呢? 且再看第二堂課.

第二堂課是全像 (Hologram) 理論 [1]. 既然整個宇宙都是我想出來的, 我有主動權嗎? 當然必須有, 不然大家活著有何意義? 那我想中樂透頭彩怎麼又不發生呢? 不是應該一念產生一平行世界嗎? 這個全像理論就用來解釋: 雖然你可以亂想, 但是還是要有所本. 本在哪裡呢? 在黑洞裡.

這個理論認為: 科學家都以為東西會被吸到黑洞裡, 但是有黑就有白, 有 true/false 就有 bug. 喔, 有 worm. 也就是蟲洞. 我們看到這個世界的東西都會被黑洞進去, 其實黑洞裡面有一個蟲洞, 通到另外一個世界的白洞. 白洞裡面才是真實的世界, 一念一世界. 白洞的世界一次產生一對虛粒子, 一個留在黑洞, 一個從黑洞逃出 (有進有出嘛), 從黑洞出來的這些粒子, 才投影成我們所存在的宇宙.

所以唯心論不變,但那一念不是你發動的, 你只是投影量, 所以不能隨心所欲. 但是你影響的是逃出的這個粒子, 它跟沒逃出的那個粒子有量子糾纏. 所以你一直想中樂透, 透過量子糾纏, 在白洞的那個你可能就會被影響到, 然後你就真的中樂透了.

再者, 為何黑洞口溢出的粒子能投影出 3D 以上的世界呢? 作者相信, 不然你去看 Youtube 360 啊? 還不是一張照片移動視窗來做出 3D 效果. 以上就是我對全像理論的理解. 這個學說還要補一個洞就是, 為何大家都是黑洞這邊的人, 難道我不可以是白洞那邊的人嗎? 哦, 此時就不能講對稱了, 白洞就是高維空間、第八識、作者認為的 database, 反正高你一等.

這個理論中, 平行世界的理論是其中我能接受的部分. 像是漫威裡的洛基 (Loki) 就是個平行世界的科幻片, 還滿好看的.

第三堂課是暗物質. 這個背後又有一堆科幻片了. 根據愛因斯坦的理論, 宇宙只能收縮或膨脹, 而我們也觀察到宇宙目前正在膨脹的證據. 不過宇宙膨脹的速度不如想像中地快, 似乎有引力之外看不見的東西拖慢了膨脹, 因此計算出必須有暗物質, 暗能量. 個人認為這是我們人類學藝還不精的關係.

本書的觀點則認為, 既然暗物質佔全宇宙 26.8%, 暗能量佔全宇宙 68.3% [2]. 所以暗物質就是黑洞中那個強大的能量. 暗物質就是你的靈魂初始值. 暗能量就是靈魂的經驗值, 因為一念一世界"投影", 所以佔很大的能量. 至於現在的物質世界的你, 因為是投影量, 沒有自由意志 (應該是說沒有反控高維世界的能力比較恰當), 所以反而是虛的.

當然作者激勵大家拿到這個初始值後去遊歷世界, 找回天命之所在. 不過我如果玩遊戲骰到初值爛的, 我馬上就刷掉重玩了. 咳咳咳… 總之, 這個都還不算太大的bug, 唯心論最大的bug 我留到最後才講.

第四堂課是費曼的路徑積分. 客觀的部分是: 費曼 (Richard Feynman) 認為量子由 A 點到 B點路徑要考慮所有時間和空間的組合, 然後挑出機率最高的那條路來走. However, 如果看 [3], 我一時看不出來費曼有提到量子 A 到 B 點的路徑是深思熟慮挑出來的. 但是費曼的歷史求和論 (Sum Over Histories) 確實用量子選擇路徑時和普郎克常數有關, 因為這個值太小了, 所以最後楊氏雙縫實驗才會看到粒子投影出波的型態. [5]

作者在這個章節, 主要引用路徑積分的說法, 解釋你做的選擇會對未來有影響. 並且說這是 Markov Chain 的一種. 但是 Markov chain 只跟前一個前一個state 有關, 跟前前一個 state 無關喔, 也就是真 Markov chain 是可以放下屠刀, 立地成佛的. 路徑積分才會有因果報應.

總之, 作者把這個路徑選擇和黑洞理論結合了. 如下圖:

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第五堂課是霍金的依賴模型實在論 (Model Dependent Realism) [4] . 霍金在大設計 (The Grand Design) 這本書提出 MDR 的概念, 解釋我們所能理解的世界都是受限於我們的感官極限. 過去科學家都在研究上帝的創作原理是什麼? 霍金認為沒有什麼設計圖, 我們人類能理解到哪裡, 真理就到哪裡. “給定宇宙在某一時間所處的狀態,一套完全的自然法則就充分決定了它的未來和過去。這意味著,宇宙歷史中不會出現一位設計者的超自然作用。"[6]
作者延伸解釋霍金支持唯心論, 其實這名字換成海濤法師也說得過去, 看到的都是 “假的".

第六堂課推論階梯. 哈佛大學 Cris Argyris 教授的這個理論是說人類從拿到原始資料到做出反應需要經過七個步驟 [7]. 我們跟自己解釋發生了什麼事, 然後才做出決定. 但決定跟發生了什麼事沒有絕對的關係. 一切取決於我們潛意識那個 dtabase 的推論機.  我們只能透過黑洞去影響影響白洞的自己做出正確的決定, 然後再量子糾纏回來, 讓我們這個無意志的自己. 好冗長喔.

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以上就是這本書的 part 1 和 part 2, 我努力把 part 3 濃縮成一篇結案.

[Note]

  1. 你的思維有多大多美 宇宙就有多大多美 – 今周刊 (businesstoday.com.tw)
  2. “沙灘上的薛丁格 – 生活中的量子力學". P.234.
  3. https://jeffjar.me/files/sandbox/pi.pdf
  4. 解读霍金的《大设计》:依赖模型的实在论| 果壳 科技有意思 (guokr.com)
  5. 可擇歷史_百度百科 (baidu.hk)
  6. https://kknews.cc/culture/jqny6a6.html
  7. ladder of inference 2 – Greystone Global