[论文解读] Neural Unpredictability, the Interpretation of Quantum Theory, and the Mind-Body Problem

Matthew J. Donald|ArXiv.org|Aug 6, 2002

Quantum Mechanics and Applications参考文献 39被引用 4

一句话总结

本文主张，人类神经过程的不可预测性——源于量子尺度的分子涨落——削弱了将量子理论简单理解为关于知识或关联的解释。文章认为，要全面理解意识，必须引入新的物理定律和数学定义，以在量子力学的多心灵诠释框架内解决身心问题。

ABSTRACT

It has been suggested, on the one hand, that quantum states are just states of knowledge; and, on the other, that quantum theory is merely a theory of correlations. These suggestions are confronted with problems about the nature of psycho-physical parallelism and about how we could define probabilities for our individual future observations given our individual present and previous observations. The complexity of the problems is underlined by arguments that unpredictability in ordinary everyday neural functioning, ultimately stemming from small-scale uncertainties in molecular motions, may overwhelm, by many orders of magnitude, many conventionally recognized sources of observed ``quantum'' uncertainty. Some possible ways of avoiding the problems are considered but found wanting. It is proposed that a complete understanding of the relationship between subjective experience and its physical correlates requires the introduction of mathematical definitions and indeed of new physical laws.

研究动机与目标

• 挑战量子态仅为知识状态，或量子理论仅为关联理论的观点。
• 强调源于分子尺度量子涨落的神经不可预测性对量子力学诠释的深远影响。
• 主张解决身心问题需要新的数学定义和物理定律，尤其在多心灵诠释中。
• 表明传统诠释因无法解决心理-物理并行问题，而无法解释观察者的主观体验。
• 倡导一种基于物理、数学精确的框架，将意识与其在量子理论中的物理对应物相联系。

提出的方法

• 基于神经系统的不可预测性，分析基于知识和基于关联的量子力学诠释的局限性。
• 应用一致历史和埃弗雷特（多世界）量子理论的洞见，以建模依赖观察者的体验。
• 考察德布罗意-玻姆诠释和随机坍缩诠释，揭示其在解释意识方面的概念缺陷。
• 提出必须以精确方式定义观察者的物理构成，以确定其心理状态，这需要新的物理定律。
• 运用多重定位的不确定性概念，论证观察者身份无法被简化为经典或准经典变量。
• 主张唯有像多心灵量子力学这类诠释，将心理动力直接与物理结构关联，才能连贯地解决身心问题。

实验结果

研究问题

• RQ1 如果神经过程在分子尺度上本质上不可预测，量子理论如何能一致地描述个体观察者的主观体验？
• RQ2 基于知识或基于关联的量子理论诠释在多大程度上无法解释个人意识的动力学？
• RQ3 在量子框架中，定义主观体验物理对应物所需的物理和数学标准是什么？
• RQ4 为何将观察者视为确定性系统是不充分的，即使其神经功能表现出量子尺度的不确定性？
• RQ5 在神经系统的复杂性和不可预测性背景下，若不引入新的物理定律，能否解决身心问题？

主要发现

• 源于分子尺度量子涨落的神经不可预测性，其强度远超传统量子不确定性的来源，达多个数量级。
• 将量子态视为纯粹知识或关联的诠释，无法解决基于观察者的量子力学中的心理-物理并行问题。
• 德布罗意-玻姆诠释和随机坍缩诠释面临概念困境，因其将意识定义为依赖于遥远物理变量，而非具有生物学意义的信息。
• 要全面理解意识，必须引入新的物理定律，并对观察者结构进行精确的数学定义，尤其在多心灵诠释中。
• 在多心灵量子力学中，主观体验的构成本质上与物理态的动力学紧密相连，使身心问题与量子动力学相容。
• 传统诠释将意识视为现实的附加特征，而严谨的框架必须通过新定律将意识内嵌于物理理论之中。