视频:马兆远谈量子力学:越过1200光年

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发布时间:2015年09月14日23:02 来源:新浪财经

所属专辑:CC讲坛——创新引领未来传播改...

简介:

  新浪财经讯 由北京君和创新公益基金会创办的公益性讲坛——“CC讲坛(第四期)”于2014年10月18日在北京举行。中国科学院百人计划研究员马兆远出席并演讲。

  以下为演讲实录:

  马兆远:大家看清屏幕了是吧?我今天是一个演员。这个是我的实验室,十几年前我选这个题目开始做博士的时候,我的老板问我,你将来会不会得密集恐惧症,我跟他说我是一个中国人,我怕啥呀。

  我们做物理跟做哲学的人一样,从古至今都在探索所谓宇宙的本原,通过我们对宇宙的理解和认识,分为三个阶段,第一个阶段叫古典阶段,在古典阶段里面,在印度有释迦摩尼,中国有老子,不管对宇宙怎么认识的,是金木水火土还是上帝七天创造的,我们对宇宙都是看到、想到的。

  一直到牛顿力学的建立,我们叫经典力学的建立,我们开始认识到原来上帝设计的这个宇宙是可以被认识,被精确的认识甚至被计算的,这时候我们有了一个信心,我们建了一个完善的科学的方法论,就是我们经常谈到的分析,我们有每一个小块,有精确的认识和了解,在个基础上,我们有了科学的世界观。讲我们生活的宇宙是一个客观实在的宇宙,客观是什么概念?就是存在第三方的观察者,我对事物的观察不会影响到事物的本身,当然事物也不会影响我,这时候我会用客观的思维去思考这个世界。同时我们相信这个世界是实在的,实实在在的概念就是说我可以看得见摸得着,看得见摸的着的东西才叫世界。

  所以在这个方法论跟世界观的基础上,我们建立了后来的化学、物理学、生物学、社会学以及经济学的很多模型,甚至建立了整个现在科学的体系。然后我们开始相信我们生活的整个宇宙是一个精密的钟表,我们每个人都是钟表的零件,甚至曾经非常流行的话——我是颗螺丝钉,哪里需要哪里拧,这有很深刻的哲学背景。

  然后我们会相信这个世界上,人类生活的社会可以被精确的计算规划,如果我们知道足够多的信息,这个世界就可以运行的非常完美。经典力学的影响如此之深,到量子力学诞生几十年之后,说上帝不会制作色子,如果我们知道色子的材质,扔色子的力度以及落地之前的风速,色子到底哪个面朝上是可以精确计算的,量子力学不存在更深的理论解释这个随机性。

  这个角度来说,这里边有两层的含义,一层含义讲我们可能永远没有办法掌握所有的信息,另外一方面是说,即使我能写出一些公式来计算这个色子的动力是怎样,后来我们知道力学发展,这个确定性完全没法去计算。

  所以我们只能从另外一个角度思考这件事情,它提供了一个思维的角度,就是说我们讲可道,道不道非常道,可道我们总结为经典信息这部分,不可道就是我们讲的量子信息这部分。

  我们知道量子信息的单元需要无穷信息,量子信息,比方说一本书100页,如果我读了10页可能只找了10%,量子我们读了99页还是一无所获,所有的信息都是行与行之内,或者我们讲可道不可道之外。量子信息提供了另外一个信息,量子信息本身是事物的关联,当你用分析的办法来解决这个世界,来进行了解的时候,本身的信息被割裂了,然后变成了新的信息,或者变成了信息的一部分,所以你想最初了解的那些东西,并不是你通过分析跟综合可以去知道的。这时候我们提供一种观念,就是说这些信息我掌握不了,我能做点什么,我们量子力学有一些例子可以看一下,就是说有些信息读不出来,但是我们看它能做什么。

  举一个例子,我们回到狭义相对论,它在说我们人是没法超过光速运行的,但是最近一些宇宙学研究发现,离我们地球距离很近的一颗行星叫开普勒-62跟地球很相似,这让人想象那地方有没有生命,但是它离地球有多远,有1200光年,是什么概念?以光的速度走我们需要1200年可以到达那个行星上,以我们现在科学技术和医疗条件估计没有这个希望。量子力学提供另外一个渠道,一个在地球上准备去旅行的人,这个人身上的量子信息部分可以通过量子通道及时过去,所以1200年之后,当经典信息跟量子信息在开普勒-62上重合的时候,这个人就复活了。所以对宇宙而言,经历了整整1200年,对这个人来说,他根本没有经历这个过程,他醒来的时候已经生活在另外一个世界。

  这里面有一个假设,我们除了传播人的内体之外,还传播了思维,这个假设是不是成立,我们现在可能有两种想法,一个说是我们用排他法讲,在物理上看到的信息只有经典信息跟量子信息两部分,而且量子信息本身非局域化的,这跟我们很多思维很像,所以这个角度说这个假设有可能是成立的。另外从实验的角度,公元2000年的时候,丹麦一个实验组其实已经做了这个实验,把两个单元组团,其中一个通过量子信息的办法,传递到陵园一个原子团身上,唯一能区别它们的是量子信息,如果能把量子信息传递到原子上的时候,实际上这个原子变成了那个,前面的已经消失了,这个实验前面已经做了,我们要做的是怎么把这个实验做得更大。

  所以回到前面的假设,我们有一个新的假设,当一个体系里面,它每个组成单元跟前面单元大于三的时候,这个单元无穷大的数目的时候,这个体系有可能是量子的体系,我的实验室正在做类似的实验证明这点存在,如果这个假设成立的话,我们知道我们大脑,我们的人类社会社交网络可能都是这样的体系。

  下面我们说一下大脑的事情,大脑经常做的事情是思维,经典教育里面告诉你思维这种事情需要通过语言进行,现在这个角度再想一件事情,真的通过语言进行思维的吗?如果这种情况下,我们还要音乐美术这些东西有什么用,它们怎么进入我们大脑,语言是一个经典信息,可以被记录和传递,同时我们相信语言可以被拓展,变成我们现在更多地方去讲的,所谓大数据这个概念,就是说我们可以用大数据来描述很多我们看到的世界,然后这些世界怎样去作为,但是我们如果回忆刚才所讨论过的爱因斯坦色子的问题,是不是大数据可以含量子的部分,现在看可能不那么容易。回到语言本身来讲,我们经常用语言进行交谈,但是我们这种交谈是不是存在于交流的整个过程中呢?想象一下,第一次约女生出来,这次可能跟女生交流不光是语言问题,可能是眼神、动作甚至周围的环境、气氛,然后背景音乐,这些因素构成你能不能第二次把她约出来的决定条件。

  之前我也帮别人看了一个项目,就是在老年人家里装电视,在孩子们家里装摄象头,用这个办法解决老年化的问题,但是实际上如果这种办法是可行的话,那我们现在还为什么花那么多钱跟客户谈判,通过谈判桌上人跟人之间的交流建立起来联系和信任,最后在于达到拿到这个合同。所以从这个角度来讲,可能对儿女来说最重要的事情是你能经常回家看看,而不是给你的父母发微信。

  我们讲一个企业在运行的过程中,传统的模型总是把它构造成一个集成式的结构,就是一个企业的领导者他在发作业,告诉每个员工,每一个部门完成什么工作,我们假设每个部门能把工作顺利完成,那这个企业就能高效运作。但实际上我们发现随着学习型企业的诞生,尤其像酷狗、苹果这些公司的出现,企业越来越复杂,更多的成本变成了企业部门与部门之间的交流,你会发现每个部门都很完善地完成自己工作之后,当领导者把这些东西收回来完成一个东西,用大唠嗑解决企业部门和部门之间的问题,把企业所有员工聚集在一起聊天,没有压力,甚至没有目的进行交流,这时候你会发现,它变成一个非常有效的手段来沟通企业内部,让企业变成非常有效的运作团队,甚至是说我们可以回想很多新的想法,甚至企业的新的观点都是在这些大唠嗑的过程中产生的。

  对于企业的领导者来说,如果有大唠嗑这种工具,其实你做的事情可以非常少,比方说大家看一下这个短片。这个跟我们前面那张照片形成了鲜明的对比,对于一个企业的领导者来说,其实规则建立的时候,企业里面就像交通上面,每一个驾驶员大脑本身就是复杂系统,当他们构建成一个复杂的网络的时候,每个节点都会完成自己相应的工作,找到自己该有的位置,那么整个体系就在有效的环境下运作,所以管理一个企业来说是类似的,你企业的管理者来说,你可能只是需要让这些人有效的进行沟通,甚至让相信你企业的每个员工都是企业工作者,这种方法的组织行为,我们量子力学的角度来讲,把它叫做对称性的自发剥削,或者说企业的复杂系统的自组织行为。

  总结一下我刚才说的十几分钟的内容,需要带回家的信息,我们比较了经典力学跟量子力学之间的区别,经典力学告诉我们生活的世界是客观实在的世界,但量子力学的发展,可能对我们经典眼光有影响,我们经典理解分析可以了解一个事物,但是量子力学告诉你,我们生活的事物你没法把它分割开,当你分割的过程已经改变了事物本身,量子力学本身可能不会告诉你世界是客观的,你观察的时候,你改变事物本身,同时事物本身也会改变你,观察者和被观察者是纠缠在一起。

  我们前面讲量子信息可以超光速运行,所以物理的角度来说,一定意义它不再承认客观实在,就是我们前面狭义相对论所规定的客观实在。然后从所有的我给你提供的这些信息里面,你可以得出来的结论,不管我刚才说的语言做量子信息,还是今天下午这个昏暗的灯光里面,我可能传播的量子信息,你学到的东西可以总结两句,一句说我们生活在21世纪,我们是不是还能在以18世纪的眼光看待身边的世界。另外一个是说我们曾经相信01代码世界里面,我们经济腾飞,可以用01大世界的方式改变我们的生活,从量子力学角度说,它提供了经典力学没有的,这些信息怎么处理,而且这些信息怎么进入你的生活。

  附简介:

  马兆远,中国科学院百人计划研究员,美国国家标准局博士后,师从诺贝尔物理学奖获得者威廉·丹尼尔·菲利普斯。

 

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