在自然科學(xué)理論的發(fā)展歷史上，唯一涉及到“意識(shí)”的理論就是量子力學(xué)。不過，這里要多說一點(diǎn)，并不是說，量子力學(xué)和“意識(shí)”有關(guān)，而是有科學(xué)家在往這方面琢磨，不過并沒有成為主流理論。這個(gè)理論之所以會(huì)備受關(guān)注，最主要的原因還是提出者是大名鼎鼎的計(jì)算機(jī)之父：馮·諾依曼。
量子力學(xué)
要了解這個(gè)問題，我們就得先來聊一聊馮諾依曼之前的量子力學(xué)發(fā)展。量子力學(xué)起初是一門研究微觀世界的科學(xué)理論。這是基于20世紀(jì)初，大量的觀測(cè)設(shè)備已經(jīng)可以直接或者間接觀測(cè)到微觀世界的物理學(xué)現(xiàn)象。于是，科學(xué)家基于這些現(xiàn)象提出了相應(yīng)的理論。
我們可以從電子的角度來簡(jiǎn)單地了解一下量子力學(xué)。科學(xué)家一直都在研究，微觀粒子的運(yùn)動(dòng)。起初，很多人都用宏觀世界的那一套，用時(shí)間、速度、質(zhì)量等物理學(xué)概念來描述?？墒?，后來科學(xué)家越來越發(fā)現(xiàn)不是那么回事。尤其是物理學(xué)家波爾所能領(lǐng)銜的哥本哈根學(xué)派，他們就提出了許多顛覆人們認(rèn)知的觀念。
具體來說是這樣的，我們知道原子是由原子核和電子構(gòu)成的。一般情況下，我們看到的原子模型有點(diǎn)類似于太陽(yáng)系，電子在原子核外繞著原子核轉(zhuǎn)。
不過，事實(shí)上，他們發(fā)現(xiàn)事實(shí)并非如此。所謂的軌道其實(shí)是假想出來的，而不是真實(shí)存在的。他們發(fā)現(xiàn)，電子其實(shí)是以概率云的形式存在于原子核外。那具體是啥意思呢？
意思是就是說，電子同時(shí)存在于不同的原子核外的各個(gè)地方，處于一種疊加態(tài)當(dāng)中。我們只知道它出現(xiàn)在某個(gè)位置的概率，可以用薛定諤的波函數(shù)方程進(jìn)行描述。
當(dāng)我們一觀測(cè)它時(shí)，系統(tǒng)的波函數(shù)就會(huì)坍縮，就會(huì)按照概率對(duì)應(yīng)出一個(gè)實(shí)際的結(jié)果。如果不觀測(cè)，那電子還會(huì)繼續(xù)遵守波函數(shù)方程。不過，科學(xué)家就一直在糾結(jié)一個(gè)問題：在觀測(cè)和沒觀測(cè)之間到底存在著什么樣的機(jī)制，可以導(dǎo)致一觀測(cè)就出現(xiàn)如此巨大的變化？
馮·諾依曼
恰好，當(dāng)時(shí)馮·諾依曼就在歐洲跟隨者數(shù)學(xué)家希爾伯特搞研究，而他研究的領(lǐng)域就是量子力學(xué)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)。他也一直在琢磨這個(gè)問題。那馮·諾依曼是如何思考的呢？
首先，雖然我們一直在用“觀測(cè)”這個(gè)詞，但是如果仔細(xì)琢磨，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)，這個(gè)詞很模棱兩可。什么樣的才算是“觀測(cè)”？
到底是用眼睛看一下，還是用手摸一下，還是用計(jì)算機(jī)等儀器記錄一下？
馮·諾依曼就認(rèn)為，用于觀測(cè)的儀器本身就是由不確定性的粒子構(gòu)成的，也是擁有自身的波函數(shù)。當(dāng)科學(xué)家用這些儀器去“觀測(cè)”時(shí)，儀器本身的也會(huì)被卷入到“疊加狀態(tài)”當(dāng)中。
如果用無限多的儀器，一臺(tái)觀測(cè)著電子的狀態(tài)，另外一臺(tái)觀測(cè)著第一臺(tái)儀器，第三臺(tái)儀器觀測(cè)著第二臺(tái)儀器，這樣無限復(fù)歸下去，那么整個(gè)系統(tǒng)（從電子到所有的觀測(cè)設(shè)備）的波函數(shù)都不會(huì)坍縮。
這個(gè)過程也被稱為馮·諾依曼的無限復(fù)歸鏈。那么問題就來了，為什么人來觀測(cè)就會(huì)坍縮，而僅僅機(jī)器測(cè)量，就會(huì)發(fā)生疊加呢？這不是預(yù)示著人的“觀測(cè)”才是影響波函數(shù)坍縮的原因嗎？這是不是說明“人的意識(shí)”是會(huì)影響系統(tǒng)的波函數(shù)？
于是，馮·諾依曼就提出：只有當(dāng)電子的波函數(shù)被“意識(shí)到”，才會(huì)發(fā)生坍縮，得到一個(gè)確定的結(jié)果。如果沒有被“意識(shí)到”，電子就總是處于疊加態(tài)當(dāng)中。
這聽起來是不是很瘋狂？其實(shí)不光是馮·諾依曼在瘋狂，也有和他志同道合的科學(xué)家。這個(gè)人就是魏格納。
魏格納的朋友
魏格納就直接提出，“人的意識(shí)”在改變波函數(shù)中起到了極其關(guān)鍵的作用。他還提出了一個(gè)思想實(shí)驗(yàn)叫做：魏格納的朋友。
要了解“魏格納的朋友”，我們就得先搞懂另外一個(gè)著名的思想實(shí)驗(yàn)：薛定諤的貓。這是物理學(xué)薛定諤提出來反駁哥本哈根學(xué)派的一個(gè)著名實(shí)驗(yàn)。
他假定有一只貓?jiān)谝粋€(gè)密封的盒子里，在這個(gè)盒子當(dāng)中裝了“鐳”和“氰化物”。其中“鐳”存在著衰變的概率，一旦衰變機(jī)關(guān)就會(huì)打破裝有氰化物的瓶子，這時(shí)候貓就會(huì)被氰化物毒死；如果“鐳”沒有發(fā)生衰變，貓就可以活下來。
根據(jù)量子力學(xué)，我們知道“鐳”是處在了衰變和不衰變的疊加態(tài)，因此，貓也應(yīng)該處于死貓和活貓的疊加態(tài)中。所以，這就會(huì)出現(xiàn)“既死又活的貓”。
“魏格納的朋友”就是在“薛定諤的貓”基礎(chǔ)上延伸出來的思想實(shí)驗(yàn)。魏格納提出就在貓?jiān)诤凶永飼r(shí)，如果他有個(gè)好朋友帶著販毒面具也進(jìn)入到這個(gè)盒子里等待觀測(cè)這只貓。而魏格納自己不去觀測(cè)這個(gè)盒子，因此，他是不知道貓到底是死還是活的。不過，他可以事后去詢問朋友。而他的朋友肯定會(huì)告訴他一個(gè)貓的確定狀態(tài)。而不是這貓既死又活的疊加態(tài)。這就說明，他的朋友雖然在系統(tǒng)當(dāng)中，但卻影響波函數(shù)，這也正是“意識(shí)”在起作用。
因此，魏格納就提出，意識(shí)是可以作用于外部世界的，并且使得波函數(shù)發(fā)生坍縮。他還進(jìn)一步解釋了其中的原因，他認(rèn)為外部世界的變化會(huì)引發(fā)意識(shí)的改變。因此，根據(jù)牛頓第三定律，也就是作用力與反作用力，意識(shí)也可以引發(fā)外部世界的改變。
問題
無論是馮諾依曼還是魏格納，他們的看法都足夠顛覆。但是也存在一些問題。首先，我們根本無法定義“意識(shí)”，誰也說不清楚到底什么才算是意識(shí)？是一些動(dòng)物擁有意識(shí)，還是只有人才擁有？所以，這個(gè)理論還有很多基礎(chǔ)都不牢固。
許多科學(xué)家認(rèn)為他們的解釋太過牽強(qiáng)附會(huì)，因此，目前這個(gè)理論并非是主流的科學(xué)理論。
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