本文为罗杰·彭罗斯(Roger Penrose)与主持人围绕"意识是什么"展开的访谈。彭罗斯是英国数学物理学家,牛津大学荣休教授,2020年诺贝尔物理学奖得主,著有《皇帝新脑》《心灵的阴影》,长期主张意识不可能由计算实现。谈话从他早年对意识的兴趣讲起,追溯到剑桥求学时哥德尔定理与狄拉克讲座给他的启发,进而说明为何量子测量问题是物理学中唯一能容纳"非计算"过程的缺口。本文依据现场录音编译整理。
主持人: 罗杰,意识究竟有什么吸引力,让你这样一位数学物理学家走进了一个此前从未涉足的领域?
彭罗斯: 我对这个领域的兴趣,其实远早于我做数学物理的那些年。我父亲对这些问题非常关注,后来更是把它变成了专业上的兴趣,他研究的是精神疾病的遗传。我们父子常常讨论一个问题:意识能不能是一种计算活动?那时候人们正开始对这类问题感兴趣。说来有趣,我人生中有一段时间还暗暗想过要当脑外科医生,好把脑子打开,看看它到底是怎么运转的。这个念头最终没有实现。
真正的转折发生在后来。那时我仍然觉得,也许我们每个人都是一台计算机之类的东西。我在伦敦大学读数学本科时,对哥德尔定理(Gödel's theorem)产生了兴趣。之后我到剑桥读研究生,去听了各种我觉得有意思的课程。
彭罗斯: 一门是邦迪(Bondi)的宇宙学,一门是狄拉克(Dirac)的量子力学,还有一门由一位名叫斯蒂恩(Steen)的讲师主讲,内容是哥德尔定理、图灵机之类的东西。我想正是在那个阶段,我形成了自己的看法:当我们理解某样东西的时候,尤其是理解数学的时候(因为那门课讲的就是数学),一定有某种事情在发生,而这种事情是计算机做不到的。理解你正在做的事,这本身不同于计算。至于它究竟是什么,我当时毫无头绪。但从狄拉克的讲座里,我隐约捕捉到了另一个东西:测量过程与量子力学规则之间的悖论。
主持人: 意识的哪个核心要素让你拒绝了计算理论?
彭罗斯: 我想就是哥德尔论证。斯蒂恩的讲课把这一点讲得极为透彻,而且他的讲法和通常的讲法不一样。人们通常,至少在通俗读物里,会这样说:哥德尔定理表明,数学里有些东西你证明不了,存在不可证明的命题。我不喜欢这种说法。
彭罗斯: 斯蒂恩把问题讲得非常清楚:所谓"不可证明",是用什么手段证明不了?关键在于,你是否信任这套证明手段。如果你信任它,你就能超越它。那么这里发生了什么?这意味着,我们的理解能力可以让我们越出任何一套我们所信任的证明规则。所以我想,我当时就形成了这样的想法:当我们有意识地理解一样东西时,我们所做的事情不是计算。这确实是我去听的那些数理逻辑课程结出的果实。
主持人: 所以根本的论点就是:意识不是计算。可这样一来,你就得给出另一种解释。
彭罗斯: 我想这正是狄拉克的讲座派上用场的地方。我觉得,必须在某个地方,我们的认识存在一个缺口。我不知道自己花了多长时间才形成这个信念,我想它是在许多年里逐渐成形的,而且我当时并没有太当回事。我只是形成了一个看法:有意识的思考所涉及的东西,不可能完全由我们已知的物理学来描述。
主持人: 那么,在我们已知的物理学里,最大的缺口在哪里?
彭罗斯: 在量子力学里。具体说,是薛定谔方程给出的连续演化,与你做测量时发生的那种离散的、概率性的过程之间的矛盾。这两样东西配合得很漂亮,可它们彼此并不相容。
主持人: 反对这种思路的人会说:你手里有两个谜,你想把两个谜当成联立方程一起解掉,然后就像变魔术一样,问题解决了。
彭罗斯: 我知道,人们这样指责我:一个谜,再来一个谜,凭什么它们就是同一个?其实不是这么回事。这里面的逻辑是清楚的。至于是不是把逻辑推得太远了,我不知道。但道理在于:必须有某种东西处在现有物理学之外,而且这种东西必须对某些运作至关重要。我们不知道的事情有很多。我们到今天都不知道宇宙在空间上是开放的还是封闭的,可那跟意识有什么关系?我们不知道是什么规则决定了每一种粒子的质量,那里面有一大堆谜团,可它们和意识都没有直接关联。
彭罗斯: 唯一可能有直接关联的,就是我们认识中的这道大裂缝:量子力学的两套程序彼此不相容。所以需要另一种理论来填补这个缺口。这是我能想到的唯一一个地方,直到今天仍是我能想到的唯一一个地方,那里的缺口足够大,能容得下一种新理论,而在这种新理论里,计算不再说了算。
你看,我们所知的其他一切,按照相应的物理理论,物理世界在做的事情你都可以用计算来模拟,而且想要多逼近就能多逼近。唯一一个我们做不到的地方,就是态约化(state reduction),这是量子力学中缺失的那一大块。
主持人: 那么这一切,与我们有意识时的那种主观感受,也就是现象学层面,又有什么关系?
彭罗斯: 说实话,没有太多关系。或者说,只在有限的意义上有关系。意识有许多方面是这套理论触及不到的:幸福、疼痛、对美的欣赏。它多少沾一点边,但这些都不是直接的。它真正触及的只有一样东西,就是理解,理解某样东西时的那种性质。
按照哥德尔论证以及相关的推理,在我看来,这种性质不是一个计算过程。你理解了,你退后一步,看清了正在发生的事情。这究竟意味着什么?我不知道。但不管它意味着什么,它都需要你的觉知(awareness)。要说某个实体理解了一样东西,却对这东西毫无觉知,这在我看来根本讲不通。光是"理解"这个词的用法,就已经蕴含了觉知。
这只是觉知、只是意识的一个极小的组成部分。但在我看来,这已经足以作为一个起点。它没有回答所有其他问题,比如你感知红色时到底发生了什么,这类问题它当然没有触及。可至少你找到了一样东西,就是这一样:理解。
彭罗斯: 而且我把范围收得极窄,只谈对数学的理解。原因只有一个:只有在这里,你才能构造出严格的论证。理解这件事适用于许多领域,但在大多数领域里,你无法对它做严格的论证。而这里恰恰是一个可以做严格论证的地方。在我看来,这些严格的论证相当清楚地告诉我们:我们的理解,不是一个计算过程。
彭罗斯认为,哥德尔定理表明人类"理解"不是计算过程,而物理学中唯一足以容纳非计算过程的缺口是量子测量问题(波函数坍缩),因此意识的根源必须到那里去找。

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