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大自然会将她的对撞机放在哪？
时间： 15:16:23
过去一年里，关于中国是否应该建造大型对撞机吵得热烈。具体细节大家可以翻翻各大新闻报道。而其中杨振宁提到或许我们更应该关注能否发现新的对撞机原理，而有些人也提出或许应该提出一些更小巧的方案来研究基本粒子。在这里，做为普通大学的理科老师，我也不知天高地厚地胡诌一把吧。或许我下面的理论或想法最后被验证是对的呢？那我就赚大了，哈哈。人家弦论没产生任何一个新预测被证明是对的，也发表了大量的PRL等文章，我随意说说应该不过分吧。我先说一下基本结论，然后再把道理慢慢道来。大自然总是不断地让人类吃惊。她在人类发现电磁学之前就会利用电磁学知识来制造眼睛，让动物看清这个世界；她在人类发现流体力学之前就能利用这个知识让小鸟飞翔；她还利用高分子合成知识合成DNA让细胞能够复制自己。很明显她是个制造机器的高手。问题是：她会不会利用我们现在都还不知道的物理理论来做一些事情？她能否也造出人类目前制造的最大机器 --粒子对撞机？若能的话，这样的对撞机被大自然放在哪用来干什么了？用的原理又是什么？结论：大脑--自然制造的对撞机或许我们的大脑就是大自然制造的一个新型的对撞机，它利用的物理原理其实也很简单就是量子力学里的全同粒子（系统）法则的一个拓展。这个新型的对撞机或暗物质检测器可以轻松地捕获并稳定质量奇高的暗物质粒子，并利用它们一起来实现一些大脑的功能，我在最近一篇刚被接受的论文[1]中指出这其中的质量最大的暗物质粒子可能就是我们的意识主体本身。很显然，这个对撞机可以轻松“研究”目前人类对撞机不能研究的基本粒子，但它的大小却远比人类的对撞机小。这是如何做到的呢？ 新思路：增加动能？哦，不！让它们尽量孤立要做到小而强，即小强，必然需要新的思路。传统的粒子加速器都需要不断地提高轰击粒子的能量或动量，这样新的粒子被观测到的概率（或叫cross section）才会大大增加。但能量不断增加也会导致加速器不断变大。若大自然本来就不存在其它粒子了，那么还好，那就不用纠结了，物理学就到此为止也就算了。但天文学研究表明还存在暗物质粒子，当然你可以说不存在暗物质粒子而是广义相对论错了，然而这种可能性微乎其微（因为引力波实验又一次验证了它）。另外，最近诸多实验（Lux, PrandX）表明，这些粒子基本不属于目前理论预测的粒子。这样麻烦就真的大了：首先的确存在其它标准模型之外的粒子，而且它们还不是超对称理论预测的粒子；其次，目前的粒子对撞机似乎无法研究这些粒子。既然增加粒子动能的传统方案几乎死路一条，那么是否有其它路子。最近的意识科学研究似乎表明意识主体要么为一个不可分的基本粒子，要么是包括所有物质的系统（意识科学家在研究意识的组合问题时发现物质的内在属性不具备可加和性）。显然，意识主体为包括所有物质的系统比较荒唐，那么意识主体必然为一个不可分的基本粒子，另外，我们的意识体验显然很复杂，因此此基本粒子必然很复杂，质量也应该较大。这就可得到一个推论是：大自然必然有一种方法将这样的基本粒子抓住并稳定于我们的大脑中。当然，这个方法绝对不可能通过产生高能粒子轰击的办法，这样我们的大脑是绝对承受不住这些高能粒子轰击的。 不错，大自然找到了更巧妙的办法，她通过把一堆特定数目的粒子大致孤立，然后通过暂时全同法则，将本来弥漫于空间的暗物质粒子置换到大脑的某个位置。暂时全同法则暂时全同法则：因为这堆粒子的总自由度与此暗物质粒子的自由度大致相同，它们可以在某个很短的时间内全同，所谓全同就是指将它们互换也暂时不会引起可观测的任何物理现象。通过上述方法大自然就顺利地抓住了暗物质粒子。然而，暗物质粒子虽然在短时间内物理属性与原来的多粒子系统无任何区别，但它实际上却是不可分的基本粒子，且基本不与任何通常物质发生作用，因此它很容易”飘“出大脑重新弥漫于空间当中。这样显然还是白搭。共轭系统在大脑进化过程中，偶然的机会，它发现可以再造一个甚至多个共轭的多粒子系统来稳定被抓过来的暗物质粒子。其具体方案如下图所示（不作解释）：研究人工智能或深度学习的人都应该知道，神经网络的关键是用每一层都几乎线性的网络叠加起来近似一个非线性的函数，而这样的功能显然不需要意识的参与本质上也能实现。但由于某种原因这样的神经网络存在某种局限性，比如它本质上可能就不能处理”无穷“这样的概念。而大自然发现若加入暗物质粒子及量子纠缠之后，发现确实克服了这些局限性，并使得具有意识的物种能适应新的环境从而存活了下来（好像走题了）。再总结：我们仍然低估了大自然一直以来，人们坚持认为大自然不会用到量子力学更深的理论知识来构建生命，至少量子力学更深层的知识不应该在这些构建过程中占主导。甚至有人会认为大自然不懂量子力学。但或许未来的意识科学或未来的物理学会让大家大吃一惊：我们的大脑可能就是一台极其精妙的对撞机！大自然巧妙地利用暂时全同粒子法则通过构造多个多粒子孤立系统把游荡于外面的暗物质粒子抓住并稳定住。并利用暗物质粒子的内在属性来帮助我们体验外面的世界。或许有人会想，我们在好好地谈物理，你有必要把意识拿出来吗？有必要吗？有必要吗？我退后一步，怯怯地说：真的有必要，事实上在量子力学里，意识或观测者就已经若隐若显，而且许多人开始质疑量子力学的不完备是由于我们不能正确地从理论上考虑意识造成的，即若不大胆地将意识考虑进来永远也理解不了量子力学里的测量问题。参考文献[1] J. F. Li, Directly Facing Up to the Hard Problem with a Fundamental Theory of Consciousness. Neuroquantology 14,708 (2016).（本文转自微博，微博ID:复旦李剑锋）
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