【科普】忒修斯之船悖论-2

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2019年6月专题

如何定义自我？

瞬间传输

在《星际迷航》系列中操作员可以把远程的船员瞬间锁定，然后传送回飞船，甚至传送到任何已知的定位中。

在1986年的经典科幻片《苍蝇（又译作变蝇人）》中，科学家Seth赛斯建造了一台设备，可以将生命体从一个实验舱传输到另外一个实验舱，但在传输自己的时候，由于一只苍蝇误入实验舱导致了细胞重组时候发送了混乱，成为了变蝇人。

1986年电影《苍蝇Fly》

要实现瞬间传输，只有两条科学路径可以走：

第一种，在A处记录下人物的全部信息（从细胞直到分子、原子、电子），然后摧毁他并同时在B处尝试用这些信息重建人体。

第二种，在AB两个空间中间建立虫洞（或黑洞之类），就像一根可以扭曲空间的吸管，把人从A处吸到B处。

第一种方法听起来很恐怖，要传送你，就要先肢解你或者说分解你，先在A处死再再B处后重生。这种事恐怕大家都不愿意尝试，毕竟我们谁都不知道死后会怎样，更不知道重生的那个是否还是我们自己。

重建自我

重建自我就是重建大脑。

重建自我不是复制基因克隆人那么简单，毕竟人类基因的数量虽然庞大，也只是30亿碱基对4万基因组这么大，对于目前计算机水平来说这不是难题。

正在活动的神经元示意

重建自我也不只是重建所有人体细胞，人体总计也就60万亿个细胞，把这个数字乘以基因数量或者更加多几千倍，数字虽然会非常之庞大，但对于目前的计算机水平来说也并非不可模拟。

重建自我也不只是重建所有分子，还要重建每个原子电子，毕竟我们的思维本质上是电流活动形成的。然而，依据量子理论来看，永远无法同时确定量子（包括电子、质子、中子甚至某些分子)的确切位置和能量。——简而言之，我们无法重建量子。

我们无法重建自我。

因为生物的自我意识是基于量子化运作的，量子不确定性决定了我们永远无法获得一个智慧生命体的全部信息。

实际上我们无法获取任何现实物体的完整信息，因为到达量子层级的时候我们就会变得束手无策，世上没有两片完全相同的叶子。

世上没有两片完全相同的叶子

如果微观世界的精确运行规律只存在于比现实世界更高的维度当中，那么这种现实对象信息的不完整性将是无解的，也就是说永远也无法实现自我重建。

程序重建

世上没有两台完全相同的计算机。但对于同样一段程序，几乎所有计算机都能给出完全一样的计算结果。这是否是悖论？

首先，计算机芯片和存储器的运算并不是依赖量子化的电子，而是依赖数量庞大的电子形成的电流进行的。也就是说，虽然单个电子的行为是不可预测的，但成群的电子形成的电子流的行为确实完全可预测的，甚至可以视为精确可判定的。

一个类似的比喻是虽然构成足球的每个原子的行为不可测，但是整个足球的行为方向却是可以精确计算得到的。计算机利用的是足球运动进行程序计算，而不是构成足球的原子的运动。

电子分布的概率图

实际上，由于计算机芯片工艺缩小到纳米级，这意味着电流的通路越来越窄，而量子的隧穿现象也越来越严重。比如说，当一个纳米足球只有几个量子构成的时候，这个足球的行为也会变得无法预测。

原子、电子、中子都是量子，而量子的位置是不固定的，在微观世界我们只能说量子的位置有极大的概率是在那里，而不能说位置就在那里，因为量子的下一个位置随时可能出现在宇宙的任意地方。更多内容请参照这篇文章：量子化的原子结构

计算机是运行在宏观世界层面上的，是非量子化的。程序运行是大量的原子、分子组合在一起而涌现出来的行为，这种行为是精确可测的。

所以，我们重建程序并不需要在量子层面上重建完全相同的计算机。

那么，人类大脑有没有可能也是计算机一样运行在宏观层面而不是微观量子层面的？这一点目前的确还无法判定，主流的观点认为，人类大脑的每个神经细胞的复杂程度都可能远超现实中的超级计算机。

时间因素

你永远无法踏入同样的一条河流。

这句名言出自古希腊哲学家赫拉克利特之口。

子在川上曰:逝者如斯夫,不舍昼夜。

孔子这句话是说时间如流水，永不停止；也正因为如此，每次我们踏入河中的时候，脚下的水都是不同的。

虽然目前尚未有足够的证据或证明，但仅凭常识我们也可以知道，同一个原子在宏观世界处于不同位置的时候，它所蕴含的电子、中子、质子的状态也会不同；同一个原子在宏观世界处于不同世界的时候，它所蕴含的电子、中子、质子的状态也会不同。

从这个角度讲，无论空间还是时间因素，都决定了我们永远无法真正复制任意一个原子。

是否可能让原子及其内部完全停止变化？是否可能实现冰冻大脑？

即使我们有办法将温度降低到绝对零度，分子丧失全部的能量，但原子之中仍然不会停止运动，我们永远无法阻止电子在整个宇宙中随机跳跃。

持续论和接续论

这是两个关于物体如何跨越时间而保持同一性的两个理论。

续存是指一个物体在不同时间上保持的同一性，即“这还是刚才那个物体”，“它还是它，你还是你”。

持续论认为物体是在三维世界中独立存在的实体，我们所看到存续现象的只是因为这是实体在不同时间点上的呈现。“我今天见到的你和上周见到的你是同一个人，因为你本来就是一个人，只是在我面前出现了两次而已。”

《星际穿越》中描述的四维立方Tesseract

而接续论认为物体本身就是四维的，时间是它的自带属性，去除了时间同一性就会被破坏。“你始终是你，你是四维的。你的存在贯穿整个宇宙的生命，我们看到今天的你和去年的你是同一个人，这些只是我们幻觉，是我们的主观认知把你分成空间三维和时间第四维度。”

组合论和整体论

组合论是一种已经过时的观点，它认为整体等于各个部分之和，从所有组成元素的信息中就可以推理获得整体的最终形态。

整体论是指必须把系统（如人、地球）视为一个不可分割的有机体，不能简单的拆分或切割，不能把整体简单的视为各部分之和。

整体论符合涌现现象的描述，子元素互相连接聚集，进而涌现出某些整体性的特征或行为，进而才能够形成整体或系统。

忒修斯之船

对于忒休斯之船，关键之一就是如何去定义？

如果是指忒休斯曾经乘坐过的那艘船，当我们更换第一块木板的时候，它就已经不再完整存在了。

这就仿佛朋友借走了你的电脑，但他用坏了电脑的硬盘，虽然他归还电脑的时候更换了新的硬盘，但你仍然会认为这已经不是你当初借给他的那台电脑了。

更换多少块木板的时候就变得不再是忒休斯之船？

人们习惯性的认为超过一半的选票才能决定整体的性质，最粗糙的说法就是替换掉一半木板的时候忒休斯之船就整体消失了。

但这不严谨，仍然是借电脑的事情，对于决定电脑是否和之前一样，硬盘恐怕是非常重要的事情。如果更换的不是硬盘而是电源或者机箱，你可能并不会认为这台电脑和当初借走那台有什么区别。

所以决定整体性质的不能只看差异元素的数量，更要看这些差异元素对整体的影响程度。

同样我们如果在程序中或者数据库中，用一组属性来定义一个对象的时候，除了考虑不要遗漏，还要考虑每个属性对整体的影响权重值。

这个角度也适合于人，对于你很熟悉的人，他的存续主要依赖与大脑知识和言谈举止，即使他更换了衣服发型，甚至车祸失去了双腿，我们还是会习惯的认为他还是他，存续同一性不会有太大变化。但如果对于一个只远远看到过他几次的陌生人来说，衣服的改变都可能被误认为已经不是同一个人，存续同一性轻易的消失。

如果忒休斯之船的定义是“和他曾乘坐船外形、公用相同的船”，那么其实只是定义了船的宏观属性，并不涉及船的历史（时间维度），更不涉及微观方面的存续性。

这样的话，所有木板全部更换之后的新船仍然是忒休斯之船，甚至我们还可以夫指出很多忒休斯之船来。

如果忒休斯之船只是为了纪念和展示而定义的一个符号载体，那么即使旧船完全腐烂之后，我们依照原样重建一艘新船，也同样可以认定它就是忒休斯之船。这就像杭州西湖重建的雷峰塔一样，所有人都认同那就是雷峰塔。

总结

忒休斯之船反映了这么几个问题：

如何定义一个概念将对它的存续同一性产生重大影响。
元素之间互相作用互联连接很可能会涌现出新的秩序，新的属性，新的行为，这就是整体或系统形成的机制，即涌现现象。
涌现是贯穿世界万物不同层级的关键原则，但目前这方面研究很少。
在微观层面重建任何量子内容都是不可能的，但在宏观层面却往往是可行的，因为宏观层面只保留了大量原子涌现的整体性，而忽略了微观的量子特征。
量变引发质变，而质变根本上就是新的涌现现象的出现。
所有问题都不能回避时间和存续性的影响。

从随机到重复，从重复到规律，然后整体层次不断升级，这里两个至关重要的因素就是时间和涌现。