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Das在很多帖子里多次谈到薛定谔的猫，这个悖论的重要性不言而喻。薛定谔的猫和麦克斯韦的妖并列为科学史上的两大奇观。不同的是麦克斯韦的妖是一个已经解决的问题，薛定谔的猫至今仍悬而未决。有人说薛定谔猫态在介观尺度早已实现了，有人说哥本哈根解释早已崩溃了，公说公有理，婆说婆有理。很多人不愿意介入这场争论——尽管这是现阶段人类面临的最为重要的问题——不是他们不感兴趣，而是他们根本不愿意花费数年的生命去搞清楚量子力学的基本原理。
　　Das曾经立志要让毫不懂得量子力学的人在二十分钟之内了解薛定谔的猫，可是我失败了。失败了不要紧，我们从头再来。这一次das不再用现实世界中的例子来比喻，而是用一个如假包换的量子力学的真实事例来说明：
　　氦原子在元素周期表里排在第二位，它有两个电子。两个电子处于同一个能级，两个电子都在第一层（K层），——按照传统的说法：它们处在同一个轨道上。按照量子力学的说法，这两个电子的“轨道波函数”完全一样——是“对称的”，你别管轨道波函数是什么意思，它就是一个函数，描述电子在轨道上的运动状态。完全描述一个电子的运动状态，光有“轨道波函数”还不行，电子还有一个内在的性质——自旋，用“自旋态”来描述，自旋态不是朝上就是朝下。
　　量子力学中有一个重要的原理——泡利不相容原理，说的是一个原子中不可能有两个轨道和自旋完全一样的电子（不仅是电子）。如果它们轨道一样——“轨道波函数”一样，“轨道波函数”是对称的，自旋就肯定不一样，自旋肯定“反对称”。

“反对称”是什么意思？
　　反对称在数学上十分清晰，十分容易理解，但是它的物理意义却没有人说的清楚。氦原子中的这两个电子由一个波函数描述，假如把这两个电子相互替换，替换以后这两个电子组成的系统又有一个波函数描述；如果这两个波函数是一样的，那么这两个电子之间的关系就是“对称”的；如果这两个波函数符号相反——它们的相位因子（你不用管这个概念是什么意思）一个是+1，一个是-1，那么这两个电子之间的关系就是“反对称”。不相容原理要求氦原子中的这两个电子必须是反对称的。
　　用我们的笨脑子来考虑，这两个电子自旋不是朝上就是朝下，有四种可能性：A上B下；A下B上；A上B上；A下B下。后来两种肯定不行，两个电子自旋状态完全一样；问题是前两种一样不符合要求。如果是A上B下，A、B互换，就成了A下B上。还记得我们在“特修斯之船”中说过的量子力学的全同原理——所有的电子性质都完全一样，A上B下与A下B上没有任何区别，这不符合反对称的要求。


所有四种可能性都不符合要求，现在怎么办？要么说清楚这件事，要么放弃量子力学。量子力学这样解释这件事儿：
　这两个电子的自旋肯定一个朝上，一个朝下，但是我们不能明确指出具体哪一个朝上，此时，两个电子不是明确地处于A上B下或者A下B上的状态，而是出于二者的“叠加”状态、“纠缠”状态，用数学表示出来就是：R=1/根号2（A上B下一A下B上）这么一个稀奇古怪的状态。这时候你将A、B互换，就成了：Q=1/根号2（A下B上一A上B下）=-1/根号2（A上B下一A下B上）=-R，这就出现了-1的相位因子，符合了“反对称”的要求。
狄拉克说：“量子力学的主要特征是什么？现在我倾向于认为，量子力学的主要特征不是不对易代数，而是波函数（概率幅、几率幅）的存在，波函数的模方是观测到某个量的概率，但此外还有个相位，它是模为1的数，其变化不影响模方，但此相位是极其重要的，它是所有干涉现象的根源，而其物理含义极其隐晦难解。”


“纠缠态”、“叠加态”真的存在吗？或者仅仅是数学对我们不了解的原因给与了近似的描述？
　　很少有人否认存在一个不依赖我们观察的客观物理世界。我们希望对这个奇怪的世界有一个清晰的解释，并且希望这解释不依赖超自然的前提、本身不包含矛盾。在没有人观察的时候，薛定谔的“魔鬼箱子”里粒子到底衰变了还是没有衰变？按照人类现有的逻辑思维方式：它要么衰变了，要么没有衰变——二者必居其一。但是这不符合量子力学的基本要求，如果真的二者必居其一，量子力学就无法解释双缝干涉实验；按照量子力学的要求，你必须认为这个粒子既没有衰变，也不是“没衰变”，而是处于“衰变”和“没有衰变”这两种状态的“叠加状态”。问题是这种状态不仅我们从来没有见过，要命的是这根本就是不可想象的——无论你想象力多么发达，无论如何也想象不出“既衰变了同时又没有衰变”究竟是一个什么样状态。就算我们从来没见过粒子，我们不能想象粒子奇怪的行为，但是我们见过猫——薛定谔的猫处于“既死又活、既不死又不活”的状态是绝对不可能的。


只要你不去追问数学公式的物理意义是什么，量子力学就没有什么问题。其中的数学推导过程简单、优美而又清晰，费曼非常简洁地揭示了量子力学的基本方法：在量子力学中，一个“事件”，就是一套初始条件和终止条件——不多也不少。（就das的阅读范围来看，这句话应当是爱因斯坦原创。）
　　电子从电子枪出发，经过小孔到达检测器，这就是一个事件A。这个事件A发生的概率由一个数的平方决定——这个数就是薛定谔方程中的波函数Pis，事件A发生的概率就是PisA平方。如果事件发生的方式不止一种（电子枪与检测器之间不止有一个孔——比如两个孔同时打开，事件A的发生就存在两种可能的方式：电子通过这个孔或者通过那个孔到达检测器。）事件A以任一可能的方式发生的概率（通过这个孔或者那个孔到达检测器的概率）为Pis1、Pis2，那么事件A真正发生的概率就是PisA平方=（Pis1+Pis2）平方=Pis1平方+Pis2平方+2Pis1Pis2。

你非要问这个电子究竟通过了哪个孔，量子力学只能告诉你：我们不知道——在某种意义上，这一个电子似乎同时经过了了两个孔，而且我们不知道“某种意义”意味着什么。初始条件和终止条件就是一个事件的全部，给定了初始条件：一个电子从电子枪出发，有可能经过了两个孔到达检测器，经过每一个孔到达检测器的概率为Pis1、Pis2，那么量子力学就能够告诉你终止条件：PisA平方=（Pis1+Pis2）平方=Pis1平方+Pis2平方+2Pis1Pis2。2Pis1Pis2是干涉项，它导致了干涉条纹的发生。这就是事件A的全部，你问这个电子究竟通过了哪一个孔，这既不是初始条件，也不是终止条件，所以这根本就不是事件A的一部分。
如果你在小孔中做一次观察——看一看究竟哪一种可能性实际上发生了，而且确实被你看到了电子通过哪一个孔，那么事件A就不再是一个事件，而是两个事件：电子从电子枪出发到达小孔1并且被你观测到，这是一个事件；电子从小孔1被你观测到至电子到达检测器被你观测到，这又是一个事件，如果电子通过小孔1被你观测到，然后到达检测器的概率为Pis1，电子通过小孔2被你观测到，然后到达检测器的概率为Pis2，那么事件A（电子到达检测器）发生的概率就是：PisA平方=Pis1平方+Pis2平方，这里没有干涉项2Pis1Pis2，也就没有干涉条纹。

只要你不问其中的含义，这些数学公式清晰简明，论证有力，量子力学不存在任何问题。你非要问这个奇怪的世界为什么是这个样子，为什么我们不观察或者观察不到——我们不知道电子通过了哪一个孔，PisA平方就等于（Pis1+Pis2）平方=Pis1平方+Pis2平方+2Pis1Pis2。我们只要观测到了或者知道了电子经过了哪一个孔，PisA平方就变成了Pis1平方+Pis2平方，这一切是怎样发生的？为什么会这样？及时聪明绝顶如费曼，也不得不回答：我们不知道。
电子的行为为什么和我们知道不知道有关？我们知道不知道如何改变电子的行为？什么是“知道”？“知道”究竟是什么意思？
　　我们又要回到那个老问题，我们曾经在“空地上的奶牛”和“中文房间”两个问题的讨论中认真反复地对待这个问题，现在看来什么是“知道”远比我们已经讨论的重要得多、复杂得多。
但是乐观主义者认为没有什么难题能够阻止聪明的脑袋，让我们抖擞精神，从头来过

2、中文房间（The Chinese Room）
引用：
“中文房间”最早由美国哲学家John Searle于20世纪80年代初提出。这个实验要求你想象一位只说英语的人身处一个房间之中，这间房间除了门上有一个小窗口以外，全部都是封闭的。他随身带着一本写有中文翻译程序的书。房间里还有足够的稿纸、铅笔和橱柜。写着中文的纸片通过小窗口被送入房间中。根据Searle，房间中的人可以使用他的书来翻译这些文字并用中文回复。虽然他完全不会中文，Searle认为通过这个过程，房间里的人可以让任何房间外的人以为他会说流利的中文。

解读：
Searle创造了“中文房间”思想实验来反驳电脑和其他人工智能能够真正思考的观点。房间里的人不会说中文；他不能够用中文思考。但因为他拥有某些特定的工具，他甚至可以让以中文为母语的人以为他能流利的说中文。根据Searle，电脑就是这样工作的。它们无法真正的理解接收到的信息，但它们可以运行一个程序，处理信息，然后给出一个智能的印象。
　　引用完毕。


“中文房间”问题足够著名，这是塞尔为了反击图灵设计的一个思想实验。
　　机器可以有思想吗？这是一个老的不能再老的问题。图灵问：“有思想”是什么意思？我说它有思想，你不承认怎么办？我们怎么判断一台机器是不是有思想？
　　于是图灵设计了一个“图灵测试”，图灵认为这是一个可操作的标准——如果机器通过了这个测试，我们就应当承认它有思想。
　　图灵测试是这样的：把一个等待测试的计算机和一个思维正常的人分别关在两间屋子里，然后让你提问题，你通过提问，通过分析机器和人对你的问题的回答来想办法区分哪一个是机器，哪一个是人。如果你无法区分，那么，这台机器就通过了测试，就证明这台机器和人一样具有思维，有思想——这是一台会思考的机器。
塞尔用中文房间这个思想试验反击图灵——事实上这确实彻底击溃了图灵。

中文房间应当这样说才是正确的：一个不懂中文的人（西方人认为中文就像天书一样难以理解，如果他认为你的话难以理解，就会说：你说的简直就是中文！）被关在一间封闭的屋子里，屋里有一个完整的中文对照表——任何一个中文句子都对应一个其他的句子，事实上对应的那个句子是前一个句子的答案。你可以用中文向这个人提问，问题写在一张纸条上传给这个人，这个人只要查找对照表，找到对应的中文句子传出来就行了。那么，这个完全不懂中文的人，确实像一个精通中文的一样回答一切中文问题，但是他丝毫不“知道”任何一句话的意思。
　　在此基础上，有人提出了更强烈的反击：把爱因斯坦对任何一个问题的回答汇编成一本书，那么你拿任何一个问题去问爱因斯坦，与翻着本书会得到同样的答案，现在我们能说这本书像爱因斯坦一样会思考吗？
所以转了一大圈，我们还是要回过头来重新审视前面说过的第二个悖论——空地上的奶牛，要重新审视柏拉图的JTB：什么是“知道”？“知道”是什么意思？
就像欧几里得几何学中最基本的公理是不能证明的，最基本的概念也是不能定义的。你定义一个概念必须使用其他概念，如果你的定义是合理的、适当的，而不是胡扯蛋，那就要求你使用的概念比被定义的概念更基本。“知道”这样的概念就像“时间”，你不问我，我仿佛完全明白这是什么意思，你要求给出一个定义，世界上却没有人做得到。
　　按照郭伦凯郭尔的观点：对于那些最近本的概念，你不能定义，但是你可以举例说明。我们刚刚诞生的时候脑袋里没有任何概念，也就不能定义任何东西，但是我们仍然能够形成概念，靠的就是具体的事例。定义能够很好地形成概念，举例也行——这是没有办法的办法。

有人认为我只要看见一件东西我就会知道，那么你要面临以下的困难：
镜子里反映了一只手机的影像，但是镜子并不知道那里有一只手机。
　　手机的影像反映到我的眼睛了——这与反映到镜子里没有任何区别——然后变成电信号通过神经传导到大脑里，这时候我就知道了这里有一只手机。
　　问题是：手机的影像反映到摄像机里，然后变成电信号传导到电视机里，电视机为什么不知道那里有一只手机？
下面的问题更尖锐：
　　假如我像流行小说中说的一样穿越时空跑到秦朝，我拿着手机给秦始皇看：“大王，你看这是什么？”秦始皇会怎么回答？
　　“我不知道。”
　　秦始皇明明亲眼看见了手机，他为什么“不知道”呢？
Das曰：除非你脑袋里头首先有必要的相关知识、概念，并且能够使用这些知识、概念对感觉到的事实、现象、真理进行分类整理、分析判断，得出相应的结论，否则你不可能“知道”任何东西。
　　显然这是康德的观点，但是这不是康德发明的。柏拉图就是这样说的，不可思议的是这观点竟然得到他的徒弟亚里士多德的赞同——这是很不寻常的事。亚里士多德整天扯着喉咙高喊：“我爱我师，但我更爱真理。”只要是柏拉图说的，亚里士多德总要踩上几脚。亚里士多德不可能轻易同意柏拉图的观点，如果他同意了，那肯定是不得不接受。亚里士多德何许人也？当然，我不反对你挑战亚里士多德挑战不了的东西——你虽然没有亚里士多德聪明，毕竟比他有知识的多。


现在我们来看看秦始皇为什么“不知道”：秦始皇脑袋里没有“手机”这个概念，没有关于手机的相关知识，所以他看见一只手机，也不知道这是手机。秦始皇有“物体”、“东西”的概念，他知道这是一个硬的、长方体的东西，但是他不知道把手机这个东西归为“东西”下边的哪一个分类，更不知道它的性质、特点和用途，所以，秦始皇“不知道”手机是什么。
总之，一台计算机无论多么先进，它没有概念、没有知识，它不可能“知道”任何东西，当然永远不可能思考。小孩刚出生的时候脑袋里也没有任何概念和知识，但是他却能够自己形成基本的概念和知识，这一切是怎么可能的？不知道！柏拉图说他生前在绝对的世界中拥有绝对的知识，出生以后他能够隐隐约约地回忆出一些来——这显然是胡扯蛋；康德说这些知识是与生俱来的，不依赖任何经验——这显然是废话，和不说没有什么区别。
你非要问这些知识是哪里来的，那么请你参阅das的《童言无忌——我是谁》系列。这篇文章还没有写完，所以没有人完全“知道”。我们知道的是：刚出生的小孩能够在没有任何知识和概念的前提下形成一些基本的知识和概念，人类其他一切知识都建立在这些基本知识的基础之上，这是一个事实。我们虽然知道这个事实、这个真理，但是我们不知道这是通过什么方法和途径怎样完成的，因而我们没有相关的知识。强人工智能的梦想可以到此为止了。
你要想让电脑思考，必须给它建立概念和知识；你要想给它建立概念和知识，它必须首先拥有基本的概念和知识，这些基本的知识它只能自己建立起来，你不能给与它——正如你不能给与一个小孩和一只猫。你要想让电脑自己建立基本知识，必须首先明白小孩是怎样完成这一切的，要明白这一切需要什么前提和条件，然后才能考虑把这一切移植到电脑上是可能的还是不可能的。现在我们连小孩怎样建立基本概念都一无所知，谈论强人工智能无异于痴人说梦。

Das曰：
　　二十年前第一次看到这个思想试验，是在一个日本人写的小册子里。名字忘了，是《五角丛书》中的一本。十年前翻箱倒柜找这本小册子，未果。谁如果保存着二十年前那本五角丛书的话，不妨转让给das，你五毛钱买的，我出一枚袁大头，或者一个紫砂壶也行。
　　不需要无限多个猴子，不需要无限长的时间，房间里放一台打字机，然后关一只猴子进去，猴子碰巧也会跳到打字机上，碰巧也会打出几个字母，有人计算过，假以2000亿年，从概率上讲，猴子会打出一首莎士比亚的十四行诗。
　　这道理很简单：猴子随意踩踏打字机，总会打出一些字母，这些字母随意组合，只要字母足够多，总会有一些单词，只要单词足够多，总会有一些句子，只要句子足够多，总会有一些有意义的句子，有意义的句子足够多，总会有一首诗，诗足够多，总会有一首十四行诗，十四行诗足够多，总会有一首和莎士比亚的作品一摸一样。
这道理简单明了，就是一些概率和排列组合的简单计算。
但是我有一点想不通，猴子比大自然聪明多了，人体比十四行诗复杂多了，猴子胡蒙瞎碰，打一首十四行诗都要2000亿年，大自然胡蒙瞎碰，打造个人体却只用了50亿年。究竟是我疯了，还是达尔文疯了？
现在还不清楚，反正两个人总有一个疯了。

Das曰：
　　爱因斯坦的梦想具有象征性的意义。他不可能以光速去旅行，因为那需要无穷大的能量——宇宙中根本没有这么多的能量。
假如爱因斯坦以光速旅行，他会看到什么呢？
　　他什么都看不见。因为这时候根本就没有时间——时间不再流动。他的手表、电子钟、机械中一起停止运转，不是因为出了故障，而是时间在这里静止了。爱因斯坦的一根头发变得比泰山重得多，我怀疑他的体力能否承受任何一根头发。不过也不用过于担心，一根头发想压死爱因斯坦也做不到——压死他需要时间，但是这里没有时间。我们站在地球上看着爱因斯坦以光速旅行一年，但是爱因斯坦却没有经历这一年，开始和结束都在同一时刻，这中间时间丝毫没有流动，丝毫没有变化；这中间没有发生任何事，没有任何运动和变化，他当然也不曾在这期间“看见”任何东西。

5、定时炸弹（The Ticking Time Bomb）
引用：
　　　　如果你关注近几年的政治时事，或者看过动作电影，那么你对于“定时炸弹”思想实验肯定很熟悉。它要求你想象一个炸弹或其他大规模杀伤性武器藏在你的城市中，并且爆炸的倒计时马上就到零了。在羁押中有一个知情者，他知道炸弹的埋藏点。你是否会使用酷刑来获取情报？
解读：
与电车难题类似，定时炸弹情景也是强迫一个人从两个不道德行径中选择的伦理问题。它一般被用作对那些说在任何情况下都不能使用酷刑的反驳。它也被用作在极端形势下法律——就像美国的严禁虐囚的法律——可以被放在第二位的例子。归功于像《24小时》的电视节目和各种政治辩论，定时炸弹情景已成为最常引用的思想实验之一。今年早些时候，一份英国报纸提出了更为极端的看法。这份报纸提议说，如果那个恐怖分子对酷刑毫无反应，那么当局者是否愿意拷打他的妻子儿女来获取情报。
引用完毕。
　　

6、空地上的奶牛（The Cow in the field）
引用：
　　认知论领域的一个最重要的思想实验就是“空地上的奶牛”。它描述的是，一个农民担心自己的获奖的奶牛走丢了。这时送奶工到了农场，他告诉农民不要担心，因为他看到那头奶牛在附件的一块空地上。虽然农民很相信送奶工，但他还是亲自看了看，他看到了熟悉的黑白相间的形状并感到很满意。过了一会，送奶工到那块空地上再次确认。那头奶牛确实在那，但它躲在树林里，而且空地上还有一大张黑白相间的纸缠在树上，很明显，农民把这张纸错当成自己的奶牛了。问题是出现了，虽然奶牛一直都在空地上，但农民说自己知道奶牛在空地上时是否正确？
解读：
空地上的奶牛最初是被Edmund Gettier用来批判主流上作为知识的定义的JTB（justified true belief）理论，即当人们相信一件事时，它就成为了知识；这件事在事实上是真的，并且人们有可以验证的理由相信它。在这个实验中，农民相信奶牛在空地上，且被送奶工的证词和他自己对于空地上的黑白相间物的观察所证实。而且经过送奶工后来的证实，这件事也是真实的。尽管如此，农民并没有真正的知道奶牛在那儿，因为他认为奶牛在那儿的推导是建立在错误的前提上的。Gettier利用这个实验和其他一些例子，解释了将知识定义为JTB的理论需要修正。
引用完毕。

Das曰：
　　这其实就是盖梯尔问题。盖梯尔问题引起了长期大范围的争论，产生了无数个变种。盖梯尔刚刚提出他的问题的时候，大家都认为这确实是一个问题，但是很容易解决——只要对JTB理论进行小的补充完善就会万事大吉。但是随着讨论的深入，所有补充完善JTB理论的企图都被进一步变种的盖梯尔问题击溃，以至于有人怀疑真正完善的JTB理论是不是真的存在。
　　以下das给出自己的答案。这答案足以迎头痛击一切现有的盖梯尔问题的攻击——我希望，不要被进一步变种的盖梯尔问题击垮。如果本论坛能够提出一个击垮das的盖梯尔式的思想实验的反例，das将无比欣慰。
柏拉图认为知识是得到辩护和证明的真信念。这就是原始的JTB。


7、电车难题（The Trolley Problem）
引用：
　　一、“电车难题”是伦理学领域最为知名的思想实验之一，其内容大致是：一个疯子把五个无辜的人绑在电车轨道上。一辆失控的电车朝他们驶来，并且片刻后就要碾压到他们。幸运的是，你可以拉一个拉杆，让电车开到另一条轨道上。但是还有一个问题，那个疯子在那另一条轨道上也绑了一个人。考虑以上状况，你应该拉拉杆吗？
解读：
电车难题最早是由哲学家Philippa Foot提出的，用来批判伦理哲学中的主要理论，特别是功利主义。功利主义提出的观点是，大部分道德决策都是根据“为最多的人提供最大的利益”的原则做出的。从一个功利主义者的观点来看，明显的选择应该是拉拉杆，拯救五个人只杀死一个人。但是功利主义的批判者认为，一旦拉了拉杆，你就成为一个不道德行为的同谋——你要为另一条轨道上单独的一个人的死负部分责任。然而，其他人认为，你身处这种状况下就要求你要有所作为，你的不作为将会是同等的不道德。总之，不存在完全的道德行为，这就是重点所在。许多哲学家都用电车难题作为例子来表示现实生活中的状况经常强迫一个人违背他自己的道德准则，并且还存在着没有完全道德做法的情况。
　　引用完毕。