從量子力學的角度來看意識
你正在創造宇宙？從量子塌縮到意識的神祕力量
對人類意識感興趣的不只有哲學家或腦科學家，物理學家也從很早以前就提出了有關人類意識的理論。人類意識與物理世界有密切的關係，1963年諾貝爾物理獎得主尤金．維格納（Eugene Wigner）主張：「唯有人類觀察者的意識才能導致波函數塌縮」。自從維爾納．海森堡（Werner Heisenberg）和尼爾斯．波耳（Niels Bohr）提出哥本哈根詮釋——「人類意識會給物質存在方式帶來根本上的變化」，這個看法在現代物理學家之間已經成為100多年前的古老常識。然而，對於尚未擺脫牛頓（Isaac Newton）古典力學框架的我們一般人來說，這種「常識」令人難以接受。我的意識怎麼可能給物理世界帶來變化！這種說法對於一般接受以笛卡兒為基礎、將精神世界與物質世界根本區分的教育的人來說，幾乎顛覆了傳統觀念。
在量子力學中，物質的狀態只有在擁有意識者的觀察下才能確定。當有兩條狹縫（slit）時，電子（electron）經過了哪條縫要由觀察來決定。如果沒有被有意識的存在觀察到，電子就會處於類似兩條狹縫都穿過去的疊加狀態（superposition），呈現波浪狀，直到人類進行觀察時，波函數就會坍縮，電子會表現得像粒子一樣。也就是說，人類意識從根本上改變了構成宇宙的基本粒子狀態。
物質的狀態僅由有意識的觀察者來決定，這是沉浸在笛卡兒或康德世界觀的我們，在常識上難以接受的事實。粒子在一個地方消失，又會在另一個地方突然冒出來；時間可以回溯，由後面的事物來決定先前事物的狀態；同一個粒子可以同時存在於兩個地方——這就是量子力學告訴我們的世界。
這個世界也不存在另一個有別於宏觀世界的微觀粒子世界，我們的身體、地球，乃至整個宇宙都是由微粒子所組成。我們之所以從直觀上微妙地感覺量子力學的理論，但常識上卻難以接受的原因，與其說是量子力學的問題，不如說是因為我們的直觀或常識是奠基在與事實不同的世界景象。比起量子力學一點一點展現出來的宇宙真容與「事實」，我們更熟悉過去習以為常的所謂直觀和常識的「幻覺」罷了。
量子力學所涵蓋的粒子世界充滿了矛盾和悖論，感覺就像一個與我們日常生活無關的光怪陸離故事。但是，量子力學卻大大地改變了我們的日常生活。首先，作為情報通訊技術核心的半導體，就無法用古典力學來說明，只有用量子力學才能解釋。半導體的特性是由電子的狀態來決定，其本身就是量子力學的現象。除了半導體之外，網際網路、Wi-Fi、具備導航系統的雷射光束等技術，全都是得利於量子力學才可能實現。如果沒有這些基於量子力學的技術，我們每天使用的智慧型手機就會少掉許多功能。幸好有了被視為「非常識性」的量子力學，我們才能做一些譬如用智慧型手機透過無線網路上網，以及利用導航系統找路等常識性的事情。
我們一刻不停地呼吸，然而通過呼吸將氧氣供應給每一個細胞的現象，卻只能透過量子力學來解釋。氧氣通過被稱為血紅蛋白的蛋白質輸送到細胞的每個角落，氧氣和血紅蛋白的結合、氧氣的新陳代謝過程等等，都只有透過量子力學才能得到合理的解釋。DNA也可以透過量子力學來解釋，用於檢測基因的DNA電泳（electrophoresis）也是利用量子力學的技術。換句話說，量子力學所展現的世界更接近宇宙的真實面貌。如果我們對量子力學所展現的世界感到奇怪，那是因為我們的常識和直觀與宇宙實際面貌不一致。
物理學和生物學是兩個獨立的學科，研究的對象也各不相同。但是自20世紀以來，這兩個學科已經被統合成一門學科，研究一種可以用相同的世界觀和接近方式來解釋的現象。透過物理學的基本定律來解釋所有生命現象的嘗試，如今已經被視為理所當然。基因的分子生物學接近法或光合作用過程的量子力學解釋，就是其中的例子。
最早實現將物理學和生物學合而為一的人，是薛丁格（Erwin Schrödinger）。打造量子力學基礎的薛丁格在1944年出版的《生命是什麼》（What is Life?）一書中，提出了一項根本質疑——「物理學或化學會如何解釋在生命體範圍（boundary）內的時空裡發生的事件？」，並且主張生命現象也應該從分子或原子的層面來理解。薛丁格認為，在原子或微粒子單位中，一定存在實現生命現象的物理定律，並相信其原理就是量子力學原理。這本書帶給科學家們許多啟發，讓他們可以通過相同的理論來解釋生命現象和物理現象。事實上，據說後來發現DNA雙螺旋結構的華生（James Watson）和弗朗西斯．克里克（Francis Crick）也是在讀了薛丁格的書之後，受到了很大的影響。如今，現代生命科學已經完全接受了薛丁格的看法，可以將單一的物理學觀點適用在所有生命現象上，而不必堅持諸如生命是超越物理定律的神祕現象之類的概念。
根據量子力學的說法，宇宙的一切都可以用宇宙波函數來表達，此函數會根據量子力學定律改變，並且決定各種事件發生的機率。當某個事件發生時，就代表宇宙波函數的一部分塌縮。人類意識為什麼能夠直接影響物質狀態，或許就是因為人類的意識活動本身就是量子神經活動的結果。
維格納的朋友悖論：如果每個人都活在自己的宇宙？
2020年諾貝爾物理學獎得主羅傑．潘洛斯（Roger Penrose）等物理學家從很早以前就一直主張，人類意識為什麼能夠直接影響微粒子，就是因為意識活動本身就是一種根據量子重力所產生的現象。根據潘洛斯和哈默洛夫（Stuart Hameroff）的說法，宇宙波函數部分塌縮的過程也在我們的大腦中不斷出現，同時在構成神經細胞微管的微管蛋白裡也會發生波函數坍縮。在微管蛋白裡會發生量子自行塌縮的客觀還原（objective reduction，OR），如果過程中偶然產生一種所謂「量子相干性」（coherence）的協調（Orchestrated）現象，就會出現量子重力。量子重力會透過引力（attraction）現象將神經細胞中位於其他地方的量子集中在一起。如果這一連串的過程基於協調作用在微粒子世界連續發生的話，最後甚至會影響到細胞之間的突觸連結，進而產生意識流。
當一位獲得包括諾貝爾獎在內無數獎項及騎士爵位的知名物理學家，使用數學上的巧妙論證，以深具說服力的方式長期主張人類大腦也如「量子電腦」一樣會通過計算過程產生意識時，許多人都感到驚慌失措。儘管這個理論存在爭議，但目前似乎不可能透過實驗證明這些有關微粒子如何在活體神經細胞中發揮作用的主張。要證明這個主張很困難，然而要反過來證明這個主張是錯的，同樣也很困難。即使如此，數學物理學家潘洛斯的理論在數學方面還是具有相當的說服力。
當然，像泰格馬克（Max Tegmark）這類物理學家就強烈抨擊潘洛斯和哈默洛夫的主張。他們批判的重點是，即使在人類大腦中會發生量子相干性，但這種現象持續的時間過短（10-13次方到10-20次方秒），不可能和神經細胞的運作（相對來說，需要1/1000秒到1/10較長的時間）有所關聯。簡單地說就是，人類的大腦絕不可能成為量子電腦。針對這種批評，潘洛斯和哈默洛夫不僅重新整理自己的理論再次反駁，並且提出過去所累積的許多間接證據來證明量子神經作用確實會發生。
另外，也有物理學家主張，應該從宏觀的角度出發，以量子力學為基礎建立理論架構。斯塔普（Henry Stapp）認為，從古典物理學的角度無法解釋大腦的運作方式和意識活動，必須由量子力學的角度才行，這點與潘洛斯等人的立場不謀而合。雖然海森堡和波耳「哥本哈根詮釋」的傳統，在解釋意識本質上被認為非常有用，但是斯塔普認為，以微粒子層次的量子相干性等等是無法完全解釋意識的運作方式。他反而主張，應該將意識視為大腦整體的量子事件，加以理論化才對。
另一方面，卡法托斯（Menas Kafatos）也和斯塔普一樣，在繼承了哥本哈根詮釋傳統的同時，也提出了更為特殊的見解。他認為人類意識全都連結在一起，且只是一種宇宙意識的表現罷了。也就是說，不是我和你的個別意識互相連接，而是單一的宇宙意識透過我和你表現出來而已。6卡法托斯的「宇宙意識」（cosmic consciousness）概念似乎是透過量子力學重新詮釋印度哲學的核心概念——既普遍又純粹的意識概念。與其說是像潘洛斯和哈默洛夫一樣從量子力學的觀點來解釋意識，不如說他的立場是從意識的觀點來詮釋量子現象。對卡法托斯來說，宇宙是一個有意識的宇宙（conscious universe），也是一個人類宇宙（human universe）。根據卡法托斯的主張，宇宙意識的基本運作模式如下：
互補性（complementarity）
一個總是與某種相反事物配對的存在，有物質就有反物質，有正就有負。
創意互動性（creative interactivity）
具有自行組織的自發性，可以透過與其他存在的相互作用重生為新的事物。能夠認知他人並因應他人而改變自己的意識，並不只限於人類才有，所有宇宙生物都擁有這種意識能力。
進化性（evolution）
自行進化成新事物的能力不是只出現在地球這個小行星的生物身上，也出現在整個宇宙。
隱藏的非局域性（veiled nonlocality）
在某一處發生的事件與遠方發生的事件，因未知力量而出現根本上的關聯。宇宙中不存在只發生在一處地方的個別事件。
宇宙管制性（cosmic censorship）
無論我們如何理解宇宙，無論我們從物理學角度還是從生物學角度出發，無論我們談論多少理論和論述，宇宙意識始終保持一個綜合性觀點，以免互相矛盾。
遞迴性（recursion）
宇宙的任何部分在結構上都是相似的，關注微觀世界的人和關注宏觀世界的人之所以能夠互相理解，是因為宇宙的每個次元都反覆出現結構上的相似性。
宇宙的這種運作方式和我們身體裡的每一個細胞運作方式完全相同，每一個細胞都具有互補性和互動性，而且不斷進化。任何一處細胞都具備能正確感知全體情況的隱藏非局域性，並遵循生物學的基本原則。同時，身體裡的每一個細胞也都具有「遞迴性」。也就是說，我們的身體不是宇宙的縮影，而是宇宙本身。卡法托斯的宇宙觀和我們在第五章、第六章中要探討的弗里斯頓的主動推理理論與玻姆的隱秩序和內捲主張，可說一脈相通。
如果按照卡法托斯的看法，意識是宇宙存在的基礎，而且人類意識是宇宙意識一部分的話，由於人類經驗所產生的「感質」（qualia）其實就是感覺的問題，因此可以說，身體是比意識更基本的某種東西。如果考慮到人類意識是為了身體動作而存在的話，那麼人類的身體就是使宇宙意識得以運作的某種基本存在。宇宙是通過與人類身體的互動，作為感質和預設用途（affordance）生產出來的，所以這個宇宙當然是人類的宇宙。如果將魏克斯庫爾（Jakob von Uexküll）和吉布森（James Gibson）的概念擴大來說的話，對我們而言，唯一有意義的宇宙就是以我們的身體為基礎所產生的宇宙。
隨著越來越多的物理學家試圖在量子力學的基礎上對「意識」進行理論化，未來很有可能會出現一種對於意識與物質之間關係的更普遍理論。物理學家維格納從量子力學的角度提出了另一個關於人類意識的基本問題。他提出了以下的思想實驗（thought experiment）——如果人類的意識直接影響物質世界的話，那麼每個人是否會根據自己的意識生活在不同的宇宙中？或者說，如果宇宙是一體的，那麼是不是應該將所有人的意識也視為一體？
維格納的思想實驗以「維格納的朋友」問題而為人所知，算是「薛丁格的貓」實驗的延伸版。在貓實驗中，在觀察者打開箱子之前，貓是既不死也不活的疊加狀態。在這種情況下，維格納把自己的「朋友」拉了進來。假設維格納的朋友正在實驗室透過觀察薛丁格的貓箱進行實驗，但維格納就在朋友實驗室的門外面。維格納的朋友在實驗室裡打開貓箱確認貓的狀態，因此波函數坍縮，貓的生死被決定下來。但是，實驗室外面的維格納還沒有打開門，因此便出現了一個奇怪的情況，貓的生死雖然已經由維格納的朋友決定了，但對維格納來說，卻還未定。當然，如果調整一下，換成是維格納在實驗室裡，他的朋友在外面，情況也是一樣。而換個角度來看，也可能有第三者（例如媒體記者）在大樓外看著這一切情況（參見【圖4-1】）。
「維格納的朋友」不僅提出了「觀察是什麼」的問題，也指出了「觀察的意識是什麼」的基本問題。從「唯我論」（solipsism）的角度來看，每個人都是獨立的個體，擁有獨立的意識。因此，宇宙的狀態對於觀察者或個別意識來說都是單獨存在的。貓的狀態雖然已經由維格納的朋友決定了，但對維格納而言，卻還是尚未定論的狀態。換句話說，也就成了維格納和他的朋友分別生活在不同的宇宙中。
相反地，也有觀點認為意識是一個整體相連的存在。意識的本質是一種超越個體的統一能量，這種能量會透過個人的身體表現出來。這種看法可以說是把意識看成是一種能量，就像流動在電線裡的電流一樣。假設在那條電線上就像裝飾聖誕樹一樣掛了許多燈泡，各自閃閃發光。每一個燈泡都可以像一個一個的人一樣被區分開來，各自擁有自己的特色、顏色和壽命。但這些存在卻都是彼此相連，靠單一的能量流才得以表現，發生在單一燈泡上的事件，有可能馬上會影響到其他所有的燈泡。從這個角度來看，維格納的朋友觀察到的結果與維格納在房門外直接觀察到的結果是相同的。不僅如此，對大樓外的記者和全人類來說，結果也是相同的。大家雖然沒有親眼看到貓，卻共享維格納朋友的觀察結果。
卡法托斯的宇宙意識可以說是這種觀點的極致，但卡法托斯的論點給人的感覺，似乎已經脫離了科學，遠遠地走向了神祕主義的世界。而與維格納和卡法托斯具有相同問題意識，但透過更嚴謹精妙的概念，展開宇宙與意識的「關聯性」或「整合性」論述的人，就是20世紀最重要的理論物理學者之一的戴維．玻姆。玻姆的基本概念與內在溝通有密切的關係，因此將在第六章詳細介紹。
而前面提到過的背景自我，是觀察擁有日常意識和情感的自我（ego），等同於上述維格納實驗中的朋友。在背景自我的後面，可能有第二個背景自我，同時還可能有第三、第四甚至更多個背景自我在看著它。當我現在審視自己的行為和想法的這一刻，我可以覺察到背景自我在審視現在我的行為和想法。然而，為了覺察後面的我正看著前面的我，就需要有同時看著這兩個「我」的另一個第三視角。擁有這第三視角的「我」存在於我的內心深處，是與後面的背景自我和前面的我一起被束縛在名為「單一的我」的框架裡，同時還分別看著這兩者的我。這就是第三個我，讓我領悟到「我」不是只有一個，而是有兩個以上。
從數學層面來看的話，有1才有2，有2才有3。但是從關係層面來看的話，三方關係會先於雙邊關係。先有三方，才可能有其中兩方締結關係，這是邏輯論證的基本原則。沙特說：「在雙邊關係的外面，首先要有使得這兩者連結在一起的第三個存在，然後這兩者才有可能存在。」例如有兩個人想結為夫妻，那就一定要有第三者擔任主婚人（或者是賓客，或承認兩人結為夫妻的其他人）。沙特在《辯證理性批判》（Critique of Dialectical Reason）一書中提出了非常透澈的主張，他認為三方關係無論就邏輯層面，或就存在論層面來看，通常都先於雙邊關係。兩個單獨的個體想進入某種特定關係形成一個統一體時，就需要有讓這兩者攜手的第三個存在。儘管沙特稱意識的本質是透明的云云，顯然是有很大的誤解，但至少對意識與事物關係中所具有的辯證關係，指出了核心所在。在辯證關係中，先有三才有二，先有二才有一。當我們察覺到第三個自我的那一刻，就會明白我們需要其他第四個自我來審視第三個自我。而這個過程可能會無限反覆，這種反覆的過程會引導我們深入內在溝通。
透過這種方式，現代科學大幅打破了過去哲學家們對於意識所理解的概念。尤其腦科學證實，人類意識與其說是一個獨立的實體，不如說是在大腦中眾多互相競爭的意識候補者中每時每刻被選中的一個罷了。正如康德或胡塞爾所說的，意識不是透明或純粹的，意識的核心是一個充滿先驗和成見的「內在模型」（internal model）。在解釋各種感覺器官接收感覺訊息的意義時，內在模型是必不可少的「解釋框架」，這點會在第五章中做詳細的說明。此外，由先驗或知識組成的內在模型也是主動推理的核心概念。
正如沙特所說的，意識不是「虛無」。相反地，它其實就是「一切」，是主動地、有選擇性地扭曲人類所經驗的一切，並且接受這個結果，再透過主動推理編成故事。意識並非總是朝向外界的事物，它朝向自身內在的部分更多。對意識活動產生很大的影響不只是從外界流入的感覺訊息，還有從內部引發的內感受訊息。所以，與其說意識是毫無保留地接受外在事物和客體的存在，不如說它是一個將內在模型投射到外界，並主動「推理」以儘量減少誤差的系統。