第五部分：生命、量子和计算机

虽然“生命在于运动”目前看来比较可怕，尤其是高速运动，但是生命的本质的确是一种运动，一种慢速运动，而且是一种奇妙的运动。对于计算机来讲，人类就是它的上帝，人类用一堆开关组合在一起，完成了奇妙的逻辑，最后，人类用一个恒定的时钟信号驱动着这堆开关有序的开合，最终实现了自动运行。

蛋白质和DNA

谁也不曾想到，一堆基本电磁粒子能够耦合形成高级结构，高级结构粒子再耦合形成更高级结构，甚至形成生命体，也正如同谁也不曾想到一堆开关竟然可以完成不可思议的逻辑。基本粒子→次基本粒子→原子→分子→分子耦合体→亚结构→物体。

谁曾想到化学反应可以受控有序的自动执行？谁曾想到氨基酸水合成肽链，谁又曾想到肽链会在空间折叠形成有构象的蛋白质大分子？谁又层想到蛋白质分子之前竟然可以相互作用，传递信号，而且竟然可以当做精密机械来运输各种离子？

最让人想不到的是，这些生命的逻辑，竟然被编码在DNA序列中！这，你一定是搞错了！地球这个化学大熔炉中竟然能够自行生成这种精密的带有明确目的性的大分子，它们之间又稀里糊涂的发生了相互作用，完成具有明确目的性的逻辑？显然不可能。生命显然是被有目的的创造和引导的。如果说单细胞生物就算有一定几率从化学大熔炉中自发形成，那么后续的多细胞间通信协同、信号传递，以及生命逻辑被编码到DNA中存储，这些完全不可能自发形成，一定有人在这些过程中的关键点做了明确的引导。与计算机相同，必须有明确的引导代码才能完成启动。进化论只是阶段性其作用，比如上帝关键点做了引导之后，后续才可以自发演化。

开关和时序

计算机也是通过时序来完成逻辑的，没有时序，没有了先后顺序，也就不存在逻辑。即便是组合电路，底层也都是按时序连接的。计算机世界在空间上，表现为一堆电路，一堆半导体开关，它们以设计好的电路排列着，电子可以沿着这些开关电路运动。对于人类世界来讲，整个宇宙也是一个方格笼模型，力和运动的方向只有3个维度，沿着这3个维度传递。

电磁场和时钟信号

为什么会有电磁场。这个问题，其实人类自己最清楚。人类发明了计算机，计算机运行的本源在哪里？让计算机程序这个虚拟世界运行起来，需要时钟信号不断的震荡，震荡停止了，一切都停止了。人类世界也是一个道理，人类世界之所以能够存在运动和演化，从而有了时间概念，都是因为这基本电磁粒子，不断翻转，不断耦合形成高级结构，形成了物质，禁锢的能量形成了耦合质量，物质之间相互作用，完成各种逻辑，包括生命。

暗物质和内核态

对于一个计算机程序，如果它产生了智能的话，那么运行在用户态的它一定会好奇，内核态到底是怎么实现的，用户态虽然知道内核态提供对应的功能，只需要按照规则去调用即可。同样，现实世界中，人类也知道对应的物理定律，但就是不知道这些定律底层到底是怎么实现的，为什么会存在这样的定律。现实世界是否存在支撑这个世界运行的内核态空间？比如所谓暗物质，比如所谓“以太”。

引力、磁力，电场力，这些不用接触便可以传递的力，至今无人能够解释。曾经出现过多种理论去解释这个问题，有人说空间中充满了“以太”，看不见摸不着，就像内核态对于用户态一样；有人说物质之间不断的传递着“快子”才会传递引力，也看不见摸不着。又有人说，空间中充满了暗物质或者反物质，它们都在底层默默的支撑着这个世界的运行。这些理论或许不无道理，按照计算机的设计模型来看的话，用户态的程序只是井底之蛙，看到的永远只有头顶那片天。

光计算

在电计算看来，纸带计算、手摇计算、算盘光计算等这些机械计算方式是那么的笨拙和低效。而在光看来，电则是那么的渺小和不值一提。不管什么形式的计算，其完成的无外乎只是一种先后逻辑，只要能够提供先后逻辑，那么用一种震荡方式让其反复执行，便可以是一台计算机。如果有一种计算机，太阳晒着就可以计算，不发热，不耗电，无噪声，无干扰，速度快，无损耗，时延低，你能相信么？理论上完全可以做得出来，而且就在不远的将来。用光开关取代电开关，用光的亮灭来取代电压的高低，用光导纤维取代金属导线，光源来自自然光，真正的取之不尽用之不竭，震荡信号通过类似晶振的装置。电压在芯片中的传播速度是很慢的，虽然电信号的速度是以光速传递，但是电子运动的速度是非常慢的，慢的过蜗牛。而光计算则真正的是以光速在传递信号。

无人能解释的量子

普朗克最初提出了能量是一份一份辐射的想法，后来爱因斯坦研究光电效应时提出光也是一份一份的，每一份是一个光子。这时候还没有引起什么轩然***，直到光的双缝干涉实验。实验表明，即便是让光子一个一个的通过单缝，最后一样会出现明暗相间的条纹，似乎光子之间之间上量好的，这完全不可理解。（注意，这里很多人都混淆了实验结果，结果并不是“只射出一个电子便会产生干涉或者衍射条纹”，而是在一个接一个的连续射出大量电子之后才会产生。）

曾经假想过一种可能的原因，就是缝隙本身对光子产生了力场，单缝足够细，其本身对光子是有一定力场作用的，如果光子是按照立场的梯度方向受到引力或者斥力，被改变了路径的光子射出去之后，当然也就按照力场的梯度排布了，这非常好理解，这个问题我在高中时候便已经开始这么想了而且感觉这么简单的道理应该更多人这么想才对，特地在网络上搜索了一下，的确有人也这么认为。在影片《星际穿越》中，沙尘按照引力场分布在地板上，这个道理是一样的。另外，最常见的粒子，太阳光照射到某个物体上的投影的边缘，经常会看到一些虚影和条纹，这就是光子在物体的边缘受到了力场影响。另外那个泊松亮斑的实验，也是光子受到了力场影响，最后有一部分投射到物体影子中央。

但是，更让人疑惑不解的还在后头。人们先只打开其中一条缝来做同样的实验，产生对应的衍射条纹，然后交换，挡住这条缝，打开另一条缝，也得到一样的衍射条纹，但是如果同时打开这两条缝，产生的图案并不与单独打开一条缝时一致，表明通过两条缝的光一定发生了相互作用，这就不能够用上述的缝隙引力场假设来解释了。另外，打开双缝，让光子或者电子一个一个的通过，一段时间后，与直接让大量光子或者电子一起通过，得到的图案是一样的，既然缝隙力场站不住脚，而粒子又是一个一个通过的，期间不可能相互作用，但还是形成了对应的图案，这就显得自相矛盾了，难道电子可以“自己和自己”作用？

不幸的是，多数人陷入了这个结论，也就是“电子既通过了缝A又通过了缝B，自己和自己发生了干涉”，这个结论严重误导了不少人，所以很多人认为即使只发射一个电子，也会有干涉图案，这是题外话。

人们为了彻底搞清楚这件事，来统计每个粒子到底走了哪条路，究竟是不是所谓“既通过A又通过B”，便在单缝处放置了一个检测装置来监控发射出来的粒子，其原理是通过发射强光，当粒子通过的时候，仪器会检测到光线受到阻挡，从而判断出有粒子通过了该缝隙。遗憾的是，实验结果出来了，粒子的确均等的通过了两个缝隙，但是干涉图案消失了，即便是一个一个的发射粒子，结果也一样，图案消失，变成了一片光幕（也有人说是两条线）。于是有些人将这个现象妖魔化了，认为，只要有仪器在检测，光子原来要表现出来的路径便完全失控了，于是光子仿佛知道有东西在检测它一样。其实本质原因是由于探测器发出的探询射线改变了光子的路径，那当然会有不一样的结果了。人眼观看为什么不会影响干涉结果？因为人眼看不到射出的光子，只看到了光子屏幕感光后的图案，人眼不会发射什么东西去探询，而蝙蝠则依靠发射超声波然后检测反射波来判断眼前的物体，这和电子检测装置一样 。

于是，有了所谓“测不准原理”，也就是除非能够找到更加精细的测量粒子，比目标粒子小而且基本不发生作用或者作用非常小，否则无法测出对应粒子的具体状态。测不准原理倒是可以让人信服，真正让人怎么也无法解释的通的，则是双缝干涉实验的一个变种版本，这个实验结果，会让人觉得除非认为这个世界完全是魔法师产生的幻影，可以想你所想，否则根本无法理解。

这就是量子擦除实验：首先用常规方法产生干涉条纹，然后用一种对目标粒子影响很小的方式来测量，找出该粒子到底走了哪条路径，此时图案消失，然后“回退”之前用于路径检测的操作，此时，干涉条纹又出现了。

量子具有叠加态的最终证明，是对爱因斯坦提出的“超距离瞬间通信”的证实。这个悖论假设，如果使用某种方法放出一对纠缠态的光子，也就是其中一个光子自选方向必须与另一个光子方向相反，运动方向也相反，当这两个光子运动到足够远的距离，比如几光年之后，因为光子具有叠加态，在不测量它的时候，谁也不知道它的自旋方向，当测量其中一个光子的时候，它会按照几率选择一个自旋方向展示给观察者，那么此时，另一个光子必须感受到这个选择，然后自动呈现相反的自旋方向给另一方的观察者，而这是不可能的。但是实验已经能够做到这种超距离瞬时通信，距离16公里。而且试验中对其中一个光子的状态改变，另一方立即变可以做相应的改变，至此人们已经彻底迷失了。

我倒是想分享一下另一种世界模型，其类似于暗能量或者所谓“隐变量”。量子的这些奇特现象说明，微观事物的结果，不受其内部部分的发生先后而影响，只与初始条件和最终条件相关。就好像这个世界底层有个超级引擎一样，就算是一个事物的一部分先执行，这个大引擎也会对这小部分事物做状态的记录，并与后面发生的部分相融合，直到最后一个部分执行之后，才给出最终执行结果。另外，这个执行引擎似乎并不不会通告中间状态，只有当上层明确测量的时候，才会按照几率现生成一个状态展示给观测者。

量子可能真的会在底层快速的循环所有可能性，然后产生一个概率叠加之后的结果。这无法用任何已知的理论哪怕是猜想来解释，除非，人们相信这个世界是运行在某种隐含的框架之上的，所有的通信，均由这个隐含的框架来承担，包括所有的物理定律，都是这个隐含框架针对这个世界做好的某种配置文件，这与操作系统运行应用程序一个道理。

量子计算

光计算还是没有逃脱电子开关形成逻辑，用这些逻辑来计算二进制的老套路，其只是在信号传递上变快了而已，并没有从本质上彻底革新计算速度。而量子计算，则是以一种人类至今都无法理解的方式，被发明出来了。人类至今也无法理解量子效应，但是却不妨碍先利用它。比如量子通信，就是利用纠缠态的粒子，将它们拆开放到通信的两方，然后利用超远距离瞬时效应来达到通信目的。

既然微观粒子在未对其测量之前，处于各种可能性的叠加态，那么对于那些有大量可能性大量分支的计算，利用现有计算机是无法在可接受时间内完成穷举的，那么量子既然是一种“所有可能性”的叠加态，那么就证明，量子可以瞬间给出所有可能的结果并且也呈现叠加态，人们只要通过某种方式，选出这些结果中有意义的那些，就可以在可接受的时间内算出之前不可能完成的计算。

从常规认知逻辑来看，不存在无代价的事情，不存在瞬间的联结，量子的这种“瞬间关联”效应，应该是在世界的最底层执行了大量的底层穷举循环，最后根据某种几率或者当前世界运行所处的状态，给予观察者一个确定结果。量子计算似乎要旁路掉上帝设置好的计算框架，直接从应用态控制底层的超高速执行硬件，不知道上帝知道此事之后，会不会很不高兴。