阅读摘录:

诡异的著名数学悖论:缸中之脑
原创:好书都在
清华大学出版社
2018-10-07 12:50

无限的概念与哲学思想密切相关。中国古代有位哲学大师庄子 (公元前369—前286年),或称庄周,就非常善于观察周围世界中的科学现象,并提出一系列有意义的问题。庄子给“宇宙”一词的定义: “有实而无乎处者,宇也;有长而无木剽者,宙也。”可翻译为:“有实体但不静止于某处,叫做宇;有外延但无法度量,叫做宙。”显然给出了一副无限而动态的宇宙图景。

庄子不仅是著名哲学家和思想家,也是文学家。庄周善于用短小精悍又文字优美的寓言故事来表达深刻的哲理。诸如庄周梦蝶、 混沌开窍、庖丁解牛、惠施相梁、螳螂捕蝉等都是出色的例子,其中庄周梦蝶的故事(图3-4-1(a))与我们本节要介绍的悖论有关。

有一天庄子做梦,梦见自己变成了一只翩翩起舞、快乐无比的蝴蝶,梦醍之后他发现自己仍然是僵卧在床的庄子。于是庄子提出一个发人深省的疑问:我到底是蝴蝶还是庄周呢?也许我本为蝴蝶, 在梦中变成了庄周。但也可能我本为庄周,在梦中变成了蝴蝶。这两种情形哪个是真实的?继而扩展到思考生与死、物和我的微妙界限,我们真的能够区分它们吗?

仅寥寥数言,庄子的描述惟妙惟肖、妙趣横生,因而常被文学家、 哲学家们引用。后人对这个短短的故事有各种不同的诠释,甚至在现代科学中也有一个绝妙的类比。

距离庄周的时代过去2000多年之后,1981年,美国哲学家希拉里· 普特南(Hilary Putnam,1926—)写了一本书:《理性,真理和历史》,书中叙述了一个被称为“缸中之脑”的思想实验,与“庄周梦蝶”有异曲同工之妙,实验的大意如下:

从现代科学的角度,人所感知的一切都将经过神经系统传递到大脑。那么,有疯狂科学家便作如此设想:如果将一个人大脑皮层中接收到的所有信号,通过计算机和电子线路传送到另一个大脑,情形将会如何呢?这第二个大脑是放在一个装有营养液的缸中的,见图 3-4-1(b)。

让我们将这个思想实验叙述得更为具体一些。白天,一个人进行各种活动:划船、游泳、爬山、跑步、看电视、听音乐……假设科学家将这十几小时大脑神经末枘接收到(及传出去)的信号全部记录下来并储存到计算机里。当然,实际上这是一个相当复杂的过程,人脑并非只是被动地接收信号,它还需要对不同的信号进行分析处理并发出反馈信息。

但无论如何,这一切都是通过大脑自身以及神经末梢的输出输入来实现的。当然就目前而言,这只是一个“思想实验”。 夜晚到了,科学家将此人的大脑从头颅中取出,放入实验室的缸中。 缸里装有营养液以维持大脑的生理活性。同时,科学家将原来储存的白天活动的全部信息通过人造的神经末梢传递到缸中的大脑。大脑反馈发出指令,计算机按照储存的程序给予回应。如此反复循环以致实现完成自天十几小时内大脑所经历的整个活动过程。

这颗“缸中之脑”,虽然已经和原来的身休完全没有关系了,但是它却自以为有一个“形体”,它在进行跑步、游泳、划船等各种运动,感觉与白天一样。

我们进一步想象,这个过程可以每天夜以继日、曰以继夜地重复下去。也就是说,让这颗“大脑”,白天活在人的头频中,晚上“活”在实验室的缸中。

现在,疯子科学家提出一个和几千年前庄子提出的类似的问题: 因为“颅中之脑”和“缸中之脑”的体验是一模一样的,所以该大脑无法分清楚它是在缸中还是在颅中。从我们传统“实验者”的角度来看,颅中之脑认识的世界是“真实”的,缸中之脑认识的世界是虚幻的、模拟的、计算机制造出来的。然而,如果你从“大脑”的角度来思考的话:“两种情形既然一模一样,我怎么知道何时是现实,何时为虛拟呢?”

人类认识世界也是靠着我们头颅中的这颗“大脑”,所以上面的问题也可以这么问:我们大脑认识的世界是真实的吗?该不会是某个“疯子、恶魔”操纵的恶作剧吧?

或许这个问题根本没有什么意义,既然无法判断我们的大脑是 “颅中之脑”还是“缸中之脑”,即使有某个恶魔正在操纵着我们,那又何妨呢?我们照常快快乐乐地活着,早观沧海日出,晚看人间焰火,生活得开开心心,就让魔鬼尽情“操纵”好了。只要虚幻一直持续,它和真实就没有什么区别!

何为虛幻,何为真实?不由得使人联想到量子力学的哥本哈根诠释。物理学家约翰·惠勒可算是哥本哈根学派的最后一位大师, 他有一句名言:“任何一种基本量子现象只有在其被记录之后才是一种现象。”笔者当初乍一听此话觉得怪怪的,但越仔细推敲越觉得有道理。所有我们认为是客观存在的物休,山、水、太阳、月亮、房屋、 树木,都不过是来自于大脑的意识。

经典理论中,我们将人类所有正常大脑能得到的共同认识,总结抽象为“客观实体”。比如说,我们认为月亮是独立于意识而客观存在的,只不过是因为每个正常人(生物)都能看到它,航天员甚至还曾经站在它的表面挥动国旗。但是,务必提醒大家注意:这一切仍然难以“证明’’月亮独立于意识而存在,因为“实际”仍然来自于意识,正如缸中之脑不能证明它体会到的 “外部世界”的真实存在性一样。

但无论如何,尽管无法证明,人类仍然可以将这些日常生活中能得到的“共同”休验称之为“客观存在”。因为它们是每个人(包括动物)的感官都能感觉到的东西。不过,人类总是会犯一个同样的错误:常常希望把自己在常识范围内总结的东西加以推广,推广到与他们的日常经验相违背、难以理解的领域,比如说极小的微观世界和极大的宇宙范围。人们往往会错误地以为被他们称为“客观存在”的东西在那些领域也“真的”客观存在,并且存在的形式也都“应该”是他们见过的模样。

但实际上,到了极其微小的量子世界,大多数人的感觉器官无法 “感觉到”那些量子现象了,只有少数从事量子研究的物理学家们,从 实验和理论中(最终也是来源于意识的)得出了一些与我们日常生活经验相悖的规律。但人们却仍然希望用他们的日常经验来“理解”和 “诠释”这些现象,建立符合他们所能感受到的经验的理论。然而,对尺度完全不同的量子世界,这个要求难以实现,对极大的宇宙范围的研究也会有类似的问题。

我们人类是否永远不能越过自身的认知条件而最终无法妄言理解了“客观世界”?即使存在一个“客观世界”,这个客观世界的样貌在不同的尺度中也将有不同的可能性。“大脑”分不淸自己是在缸中还是在颅中。看看上面这幅埃舍尔的画中的青年,他也分不淸自己是在“画廊里”,还是在自己正在欣赏的“图画中”。

文:张天蓉
图源:网络
版权归原作者所有
编辑:祈蕊

【#北京新增本土新冠肺炎确诊病例7例详细行程轨迹#发布】4月8日,北京市第303场新冠肺炎疫情防控工作新闻发布会召开。北京青年报记者从现场获悉,北京市疾控中心副主任庞星火介绍,4月7日16时至8日16时,本市新增本土新冠肺炎病毒感染者7例,均为确诊病例;朝阳区4例、丰台区3例。详细行程轨迹如下:

一、 朝阳区

截至4月8日16:00,朝阳区新增4名确诊病例,均为望京SOHO小金阁阁服装店店员和关联人员。

病例1:住址为望京街道花家地小区19号楼10单元,是小金阁阁服装店和蓝姬美容店店员,4月7日确诊,临床分型为轻型。

主要活动轨迹:

4月1日,10:00-10:15骑电动车前往阜通西大街11号蓝姬美容店,10:30-10:40在望京SOHO塔2金木堂快印打印店打印材料,10:40-10:50在招商银行(望京融科支行)办理业务,11:00-12:50在小金阁阁服装店,13:00前往望京SOHO地下一层叔叔家湖南常德米粉就餐,13:55返回小金阁阁服装店,18:00-18:15在望京SOHO酥道点心局店购物,18:30返回小金阁阁服装店,20:10-20:20步行前往蓝姬美容店,20:30骑电动车返回家中。

4月2日,10:00-10:15骑电动车到达蓝姬美容店,10:30-12:45在小金阁阁服装店,12:50在望京SOHO地下一层美食城“芙蓉树下”就餐,13:45返回小金阁阁,20:10在望京SOHO巴比鲜包购物,20:25到达蓝姬美容店,20:30离开美容店,21:25前往花家地15号楼8单元接孩子后返回家中。

4月3日,上午居家未外出,15:00-17:10在花家地南里1号楼开颜口腔数字化口腔诊疗中心就诊,17:30-19:20在四元桥购物中心购物,19:40在望京阜通东大街6号院4号楼一层热风店购物,20:05在店外意大利冰淇淋商亭购物。

4月4日,作为确诊病例密接人员被转运至集中隔离点。

4月7日,核酸检测结果为阳性,当日确诊。

病例2:住址为酒仙桥街道酒仙桥二街坊平房区,为4月4日通报确诊病例家庭成员,4月7日确诊,临床分型为轻型。

主要活动轨迹:

4月3日,7:00骑电动车前往姚家园北二路1269号姚家园早市。9:30在市场门口进行核酸检测,10:30骑电动车返回家中,12:00前往华信医院西南门韵达快递超市取快递,17:00在酒仙桥东路18号1号楼1层CA8叮当快药购药,后返回家中。

4月4日,作为确诊病例密接人员被转运至集中隔离点。

4月7日,核酸检测结果为阳性,当日确诊。

病例3:住址为华信医院南门小楼,为华信医院第三方机构工作人员,办公地与住处均在医院南门小楼。4月8日确诊,临床分型为轻型。

主要活动轨迹:

4月1日,上午在华信医院南门小楼, 11:20在丰谷-手擀面成都美食就餐,餐后返回办公室,18:10在多点便利店酒仙桥南路二店购物,18:20在上东菜篮子市场购物,18:40在阿宸包子酒仙桥店购餐后返回住处。

4月2日,8:15先后在酒仙桥二街坊美味卷饼屋、营养早点店购餐,后返回医院南门小楼,11:00-11:20在医院食堂就餐,18:00—19:40在大鸭梨烤鸭店驼房营店就餐,餐后返回住处。

4月3日,17:15前往酒仙桥二街坊4号楼1单元,途中在燕雨便利店(华信医院西南门对面)购物,19:00返回,途中19:20在王记煎饼购餐。

4月4日,15:00在华信医院体检中心参加医院组织的全员核酸检测。

4月5日,12:10步行前往酒仙桥二街坊4号楼1单元,12:30返回医院。

4月6日,11:55-12:15在医院食堂就餐。

4月7日,9:40在华信医院体检中心参加医院组织的全员核酸检测,结果为阳性。

4月8日,确诊。

病例4:住址为酒仙桥街道酒仙桥二街坊平房区祥瑞旅社,为4月6日通报确诊病例密接人员,4月8日确诊,临床分型为轻型。

主要活动轨迹:

4月3日,7:55-8:15在酒仙桥二街坊山西小吃就餐,12:55在酒仙桥二街坊美味卷饼屋就餐,17:00前往酒仙桥路71号生活比蜜甜超市购物,18:30前往华信医院住院大厅,18:45离开。18:50在华信医院南门西侧春光食品店购物,19:15在酒仙桥二街坊美味卷饼屋购物,后返回住所。

4月4日,作为确诊病例密接人员被转运至集中隔离点。

4月7日,核酸检测结果为阳性。

4月8日,确诊。

请与上述活动轨迹有时空交集或接到健康宝弹窗提示的人员,特别是3月28日以来到访过北京华信医院的,请立即主动向所在社区(村)、工作单位、居住酒店报告,或者拨打朝阳疾控部门热线电话87789709报告。

二、丰台区

4月7日16时至4月8日16时,丰台区新增3例确诊病例,均为集中隔离管理的密接人员,已转至定点医院。

确诊病例1

现住址菜户营甲88号鹏润家园文苑B座,于4月3日前往望京SOHO小金阁阁服装店购物。主要活动轨迹:

4月3日15:00-17:00左右,自驾前往小金阁阁服装店购物,购物期间曾前往服装店对面招商银行ATM机取现金;

19:00-20:00左右,自驾至玉华宫宾馆就餐;

20:40左右,自驾返回家中,后未再外出;

4月4日居家隔离;

4月5日转入集中隔离点;

4月7日核酸检测阳性,转入定点医院。

确诊病例2、3

住址东铁匠营街道东木樨园14号楼,均为4月4日外省返京确诊病例的同住人员。主要活动轨迹:

3月31日18时,同住人员外省返京回家后,均未再外出;

4月4日,作为密切接触者,转入集中隔离点;

4月7日核酸检测阳性,转入定点医院。

请与上述活动轨迹有时空交集或接到健康宝弹窗提示的人员,立即主动向所在社区(村)、工作单位、居住酒店报告,或拨打丰台区疾控部门热线电话63811956报告。

文/北京青年报记者 赵婷婷

【#北京新增7例感染者行程轨迹#】4月7日,北京市第302场新冠肺炎疫情防控工作新闻发布会召开,北京青年报记者从现场获悉,北京市疾病预防控制中心副主任、全国新型冠状病毒肺炎专家组成员庞星火介绍,4月6日16时至7日16时,本市新增本土新冠肺炎病毒感染者7例,其中确诊病例5例、无症状感染者2例;朝阳区3例、海淀区2例、顺义区2例。详细行程轨迹如下:

一、海淀区:

4月7日朝阳区新增一例本土新冠肺炎确诊病例和一例无症状感染者,均为4月3日前往望京SOHO小金阁阁服装店购物,4月3日确诊病例的密切接触者,两人均在集中医学观察点进行医学观察。

确诊病例,居住在海淀区北太平庄街道今典花园7号楼。

主要活动轨迹:

4月3日,15:30乘坐私家车前往望京SOHO小金阁阁服装店购物,于17:19乘坐私家车前往小核桃烤肉馆(青年路店)用餐,20:30乘坐私家车回家。

4月4日,未外出。

无症状感染者,居住在海淀区中关村街道太阳园6号楼东楼。

主要活动轨迹:

4月3日,13:44前往望京SOHO小金阁阁服装店购物,14:44离店。15:30步行到朝阳区南五咖啡店(花家地店),17:48在望京桥东站公交车站乘坐400快外公交车前往保福寺桥西站下车,之后骑共享单车回家。

4月4日,未外出。

请与上述病例存在时空交集的市民,立即主动向社区、单位报告,配合做好集中隔离、居家隔离、核酸检测、健康监测等各项防控措施。

二、顺义区

4月7日,顺义区新增2例新冠肺炎确诊病例,均为集中管控的密接人员。

确诊病例1:现住顺义区高丽营镇南王路村。4月6日,作为京外确诊病例的密切接触者进行医学隔离观察,今天凌晨核酸检测结果为阳性,已转运至定点医疗机构并诊断为确诊病例,临床分型为轻型。近期主要活动轨迹如下:

4月2日,在家未外出。

4月3日凌晨2:00-3:00左右,在居住地与京外确诊病例一同打游戏;10:30左右,步行到高丽营镇南王路村“永济好面馆”工作;18:00左右,与京外确诊病例驾车到昌平区未来科学城“永济面馆”用餐,21:20左右离店;21:50左右,返回南王路村“永济好面馆”。23:30左右,返回居住地。

4月4日、5日每天10:30左右,步行到高丽营镇南王路村“永济好面馆”工作;23:30左右,返回居住地。

4月6日8:40左右作为密接人员被转运到集中隔离酒店。

确诊病例2:现住顺义区后沙峪镇董各庄村,为4月6日通报的确诊病例的家庭成员。4月4日作为外区确诊病例的次密接进行隔离观察,4月6日,因对应密接确诊,其升级为密接人员管理,今天凌晨核酸检测结果为阳性,已转运至定点医疗机构并诊断为确诊病例,临床分型为轻型。近期主要活动轨迹如下:

4月2日17:40左右,乘地铁15号线从望京站至后沙峪站;18:20左右,乘顺38路至后沙峪镇董各庄村;18:50左右,步行至董各庄村“久久烤鸭”消费,18:55左右,分别到“菜鸟驿站”“兔喜快递超市”“韵达快递超市”取快递,之后回家未外出。

4月3日在家休息。

4月4日10:00左右,到后沙峪镇董各庄村核酸检测点,未近距离接触其他人员未检测,10:10左右返回家中;19:30左右,作为次密接人员被转运至集中隔离酒店。

三、朝阳区

截至4月7日16:00朝阳区新增2名确诊病例和1名无症状感染者,均为集中管控的密接人员,是望京SOHO小金阁阁服装店店员和关联人员。

病例1:住址为崔各庄乡费家村48号,小金阁阁服装店店员,4月7日确诊,临床分型为轻型。

主要活动轨迹:

4月2日,10:00骑电动车前往小金阁阁服装店上班,13:40-14:20,在城事爱情麻辣烫(望京SOHO店)就餐,18:00在便利蜂(望京SOHO塔1店)购物,20:30前往望京SOHO塔2莱特卖超市购物,22:30骑电动车回家。

4月3日,10:00骑电动车前往小金阁阁服装店上班, 14:40-15:25在阜通西大街11号的汉堡王就餐,15:30在好特卖便利店(望京SOHO店)购物,20:00-20:10在望京SOHO塔2莱特卖超市购物后返回店内,20:30在多乐之日面包房(望京SOHO店)就餐,22:30骑电动车返回家中。

4月4日,作为确诊病例密接人员被转运至集中隔离点。

4月7日,核酸检测结果为阳性,当日确诊。

病例2:住址为崔各庄乡费家村180号,为4月4日通报确诊病例家庭成员,4月7日确诊,临床分型为轻型。

主要活动轨迹:

4月2日,10:05在住所楼下平价超市购物,10:10-10:30骑摩托车送家人前往望京SOHO上班,14:00在望京湖光北街9号旺角广场地下美食城小宇盖饭用餐, 15:05在阜通西大街11号物美大卖场购物,20:50在望京湖光北街9号旺角广场地下美食城骨汤大碗面用餐。

4月3日,10:10-10:30骑摩托车送家人前往望京SOHO上班,12:35在南湖西园北京香颂小区221号楼底商民福便民超市购物,15:20在阜通西大街11号地下美食城牛肉板面用餐,21:05在崔各庄乡费家村中街山西刀削面就餐,期间曾在隔壁店购物,22:45返回家中。

4月4日,作为确诊病例密接人员被转运至集中隔离点。

4月7日,核酸检测结果为阳性,当日确诊。

无症状感染者:住址为将台乡安家楼村8号院,学龄前儿童,为4月4日通报确诊病例密接人员,4月7日确诊,无症状感染者。

主要活动轨迹:

4月2日,8:30-8:40由家人送至艾乐婴幼儿园,16:00-16:10由家人接回家中。

4月3日,居家未外出。

4月4日,作为确诊病例密接人员被转运至集中隔离点。

4月7日,核酸检测结果为阳性,当日确诊。

文/北京青年报记者 蒋若静


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