不同于逻辑思维的量子思维,可能才是人类智慧的闪光点!


在2009年美国《数学心理学杂志》上,刊出了第一个量子认知与决策的特刊,从此量子认知理论正式进入科学界的视野。

虽然这一理论目前来说,还很年轻且不成熟,却对人类思维的解读带来了颠覆性的诠释。

揭示了人为什么具有创造性?

在心理学上为什么会有如此多的心理偏差概念?

为什么我们常常做出些违背逻辑反理性的事?

除此之外,在人类的知觉、语言、判断、学习……任何一个认知领域似乎都能从量子认知理论中找到答案,并能与种种奇怪的量子现象相匹配。

不同于逻辑思维的量子思维,可能才是人类智慧的闪光点!

说到量子现象,我们首先需要先了解哈何为量子?

量子(quantum),是1900年德国物理学家普朗克提出的一个概念化的物理量。

在经典物理学中,能量一直被认为是连续性的,即可以任意取值。

但19世纪后期,科学家发现很多实验现象表明能量是不连续的,于是1900年德国物理学家普朗克大胆地提出了一个概念化的物理量——量子。

在普朗克看来,能量是一份一份的传导地,而最小的不可分割的能量就是量子。量子也就是能量的最小单位。

自从普朗克提出量子这一概念以来,经爱因斯坦、玻尔、德布罗意、海森伯、薛定谔、狄拉克、玻恩等众多科学家的完善,建立了如今与广义相对论齐名的量子力学理论。

并把量子的4大有悖常理的特征,称为量子现象。

第一特征:状态叠加

粒子未被测量时,同时处于所有可能的状态,每种状态存在一定概率。而进行观测后,这种叠加状态坍塌为唯一一种确定的经典状态:测量结果。

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第二特征:干涉

让一个粒子穿越一堵开了两个洞的墙。如果你不看它从哪个洞穿过,量子物理学会宣称它同时穿过两个洞。

在著名的双缝实验中,粒子处于两种状态(同时从左边、右边穿越),这两种状态相互干涉,在测量结果中留下无处不在的属性痕迹。

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第三特征:纠缠

两个粒子可能相互纠缠。所谓的“纠缠”状态,就是它们只能作为一个整体来描述,不能把二者分开,虽然它们在空间上可能分离。

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第四特征:震荡

量子具有一种独特的动态。比如,一个有两个凹陷的谷底,把一颗量子态粒子丢进去,它不会静止在其中一个凹陷的底部,而是在这两个不稳定状态之间振荡。

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这4大特征是通过对于微观世界的物理学实验结果总结推导出来的,却无一不与经典的物理学理论相矛盾。正因如此,量子学成为了20世纪最令人震惊的一门科学。

基于量子学对科学界带来的空前效应,于是有人把量子与思维两个看似不相关的东西联系了起来,提出了量子思维假设,以此来解释认知学上的一些反常现象。

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基于现代生物学,大家知道思维是由大脑灰质中脑内神经元之间产生的一种类似放电现象引起的。

那量子思维是不是指作为微粒子的神经元是否也遵循量子法则呢?

这其实是大多人对基于量子思维的量子认知理论的一种误解,或者说一种概念上的混淆。就好像混淆了一台电脑用的信息语言类型和实体电路逻辑规则一样。

于是,美国印第安纳大学心理学家杰罗姆•布斯麦耶强调“我们并不声称大脑是一台量子计算机,而是采用量子原理描述认知现象”。

先不探讨大脑的生物机制,单就分析它是如何处理信息、展开思考,量子态并不是我们的大脑灰质本身,而是我们的思想。

不管怎么说,量子思维假说给认知领域打开了一个全新的视野,对于一些认知现象的启发性极大。也许正如阿尔贝·加缪所言,所有伟大的事迹和伟大的思想都有荒谬的开头。

以量子认知理论构建起来的“量子心理学”对传统的心理学带来了颠覆性的冲击。我们的思考、抉择、犹豫以及做梦时所发生的情况,似乎都能在量子心理学这里得到完美的阐释。

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一小群量子认知研究者,开始在《美国科学院院刊》(PNAS)等著名期刊上发表论文。

我们不妨来看看量子认知是如何颠覆我们传统认知的?

量子认知猜想1:抉择判断=精神叠加+外因干涉

量子认知理论认为,所有的抉择,在做决定前,各种意见是一种“叠加态”。

比如,你被一家餐厅的服务员热情地询问,需要一份咖啡还是茶的时候,你到底是按照平日里的习惯,事前就有了决定,这时只需读出脑里的决定告诉服务员?

还是你脑里其实是处于所有可能性叠加的精神状态,最后只是迫于服务员询问你的压力,所有决定坍塌为唯一一个答案?

前一种是传统认知给出的解释,后一种是量子认知给出的解释。量子认知理论认为,决策并非简单读取预先存在的精神状态,它会完全改变任何状态;回答并非先于问题存在,而取决于回答时的背景构建。

量子认知理论给出的解释,回答了为什么有时我们会鬼使神差地做些违反日常习惯的事。这样的回答,可能会使很多人觉得牵强。那不妨来看看一些著名的心理学实验。

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移动点测试:

证明人类精神状态的叠加

实验心理学家杰罗姆·布斯麦耶、蒂莫西·普莱斯卡克(TimothyPleskac)和彼得·克瓦姆(Peter Kvam)设计了一项观察屏幕上点的测试实验。

实验中,所有的点都随机移动,但只有一小部分(2%〜16%)被设置为往同一方向移动。实验参与者在观察一两秒后,要说出这些点是向左还是向右移动,并且评估自己的确定程度。在一半的测试中,参与者被要求在测试过程中给出初步答案,共有9名志愿者参与了约25000次测试。结果表明,与其他回答相比,必须做出初步决定的参与者对自己判断的信心较低。

解读

传统思维模型认为,我们的意见总是处于一个确定状态,做决策只是阅读这种状态而已。与此相反,量子模型认为,我们的观点处于不确定状态,是几种观点的叠加,在决策或判断过程中坍塌为一种意见。

因此,在试验中途决策改变了意见的状态,产生了坍塌,这一影响在其最终状态中得到体现。量子模型预测,没有进行中途选择的参与者对自己的判断更有信心。“我们的实验结果从经验角度有力地支持了量子模型认为一项选择会对最终判断的信心形成干涉的观点。”这些研究人员表示。

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赌博游戏测试:

证明我们的判断相互干涉

这项著名的测试从上世纪90年代便开始了。测试人员告知被测试者有一半机会赢得200美元(例如通过掷骰子),有一半可能输掉100美元。先玩第一局,然后问他们是否愿意再玩一局,并且只告诉其中一些人第一局的结果。最后,约70%被告知已赢得一局的参与者决定再玩,60%被告知输了第一局的参与者也决定再玩……但在那些未被告知结果的参与者中,只有35%决定再玩。

解读

既然第一次无论是赢了的还是输了的,大多数人都选择再玩一次,那么即使不知道结果也会想继续玩才对。但实际的测试结果却是想再玩一次的人又减少了大致一半。这完全不符合传统逻辑,却十分符合量子理性。心理学家彼得·布鲁查认为,这个实验堪称是心理学领域中的“双缝”实验。

不知道自己输赢的参与者,处于“第一次我输了”和“第一次我赢了”的状态叠加之中,因此在传统概率上又增加了干涉效应,改变了决定。

量子认知猜想2:分类困难=概念纠缠

人类习惯把某些具有相关性的物体进行分类,而且有时这种分类会显示出类似量子纠缠的特征,即无论两者相隔多远都有并为一体的倾向。

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蘑菇测试:

证明我们的思想可能相互纠缠

詹姆斯•汉普顿(James Hampton )在上世纪80年代发明了这项测试。它由三个问题组成。例如,蘑菇是一种水果吗?是一种蔬菜吗?是一种水果或蔬菜?结果显示,没人认为它是水果,一半参与者认为它是一种蔬菜……但90%的人说它是“一种水果或蔬菜”。换言之,许多人认为它两者都不是,但却是“其中一种”!而在给橄榄、大蒜、欧芹、杏仁分类时,也出现了同样的偏差。

解读

物理学家迪德里克•阿尔茨认为,这个逻辑悖论源自纠缠,一种最令人费解的量子现象。在量子模型中,对于难以归类的食物,“水果或蔬菜”的分类并不等价于这两种亚类的总和。这位学者通过计算证明,只有量子模型能预测这种无法区分的可能。这样就能捕捉心理语言学最微妙的一个方面:词语的含义取决于使用背景。在被单独思考或与其他概念结合时,“蔬菜”概念处于不同的状态。

量子认知猜想3:感知确认=知觉震荡

对于同一件事,我们常常在两种不同的认定中摇摆。

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内克尔立方体测试:

证明我们的知觉发生了量子振荡

内克尔立方体是瑞士数学家路易•内克尔(Louis Necker)在1832年发布的一幅视错觉画。

这个模棱两可的形象即可看成一个俯视的立方体,也可看成一个仰视的立方体,而我们对这个图形的理解就在这两种状态中摇摆。传统的心理学称之为“双稳态知觉”。

解读

哈罗德·阿泰曼斯帕切和托马斯·菲尔克(Thomas Filk ) 在量子认知框架内对这种“双稳态”知觉建模。他们假设一个双重状态的量子系统,其中每种状态对应着立方体的一种表现形式;两种认知间的切换对应着两种状态的量子转换:物理学家对此很熟悉,这就是两种不稳定状态之间的量子振荡。这一模型使研究人员能够推导出我们感知这一图像的速度和这种知觉振荡的时限,推算结果符合实验测量数据(分别为30毫秒和3秒)。

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思维上表现出来的这些非理性,不合逻辑的现象,传统的认知论也好、心理学也好,很难运用一个基础理论全部概括。但以量子思维假设为基础的话,似乎就简单了。

量子思维是通过大量平行计算,在叠加态的心理意象基础之上进行思考。这与传统逻辑思维精准地推导不同,量子思维得出的答案可能并不是最佳的,而且常常都是不靠谱的,大多数心理偏差现象就是由此形成。

但量子思维的大量平行计算类似量子计算机,能使我们的思考更高效,让人在有限的认知资源的前提下,有回答无限多问题的可能性。我们所谓的灵感可能就是出自于此。

像历史上牛顿、爱因斯坦、爱迪生等科学大牛们,也都承认过他们最出色的成绩都不是冥思苦想出来,往往都是来自一个不经意的瞬间,而冥思苦想只会出现在推导与求证的过程之中。

这也是为什么我们人类时常犯蠢,却比其他生物优秀的原因。这些意料之外又情理之中的创意创想,才缔造了人类文明的发展史。

越是有创造力、创新能力的人,可能越会犯错或失败。“失败是成功之母”通过量子法则来解读,意味着你的每一次失败其实都是在为你的成功做着排除法。

不同于逻辑思维的量子思维,可能才是人类智慧的闪光点!

量子思维创造了人类解决所有问题的可能性,这是传统的理性逻辑思维解决不了的。

大多数情况下,一个人处于类似量子态的思维之中,可能只是无意识的瞬时。坍塌为理性逻辑思维才是常态,除非他疯了。

天才可能就是能调动量子思维状态聚焦解决问题,并在量子思维与理性逻辑思维间主动切换的人。这可能就是天才与疯子的那一线之隔。

人类如果能完成掌控这一线之隔,进入星空文明时代,可能就不远了。

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