AI时代再问意识:意识与信息物理学:现实是由信息构成的吗(下)

(续)

计算机科学的兴起使这个问题更加诱人。如果物理状态可以承载信息,而物理规律不断把一种状态转换成另一种状态,那么一个非常自然的想法便出现了:宇宙本身会不会就是一台巨大的计算机?从康拉德·楚泽、爱德华·弗雷德金到后来各种数字物理和计算宇宙理论,不少思想家都曾以不同方式认真探索这种可能性。量子信息的发展又进一步丰富了这幅图景,经典比特变成量子比特,量子演化本身也越来越经常用信息语言来描述。但这里仍然需要一种非常重要的克制:宇宙可以被计算机模拟,并不等于宇宙本身就是一台计算机;物理规律可以表示为信息转换,也不能证明信息就是现实最基本的实体;计算能够极其成功地描述自然,更不意味着自然真的像一台笔记本电脑那样在“运行程序”。

事实上,每一个时代都倾向于用自己最强大的技术重新想象自然。十七世纪的人把宇宙想象成钟表,工业时代的人喜欢把生命比作发动机,二十世纪以后大脑越来越像计算机,到了信息时代,我们自然开始把整个宇宙想象成一场巨大的信息处理。因此值得保留一点历史上的警惕:我们今天看到的“信息宇宙”,究竟有多少来自自然本身,又有多少来自我们这个时代最强大的隐喻?提出这个问题并不是为了否定信息物理学,而是提醒我们,一个隐喻最有力量、也最危险的时候,往往正是我们已经忘记它还是隐喻的时候。

可是,如果因此把信息物理学仅仅归结为时代隐喻,同样会错过现代物理真正发生的变化。黑洞热力学发现,黑洞的熵与事件视界的面积有关,而不是像我们对普通物质那样直觉地想到体积。这一发现后来帮助孕育了全息原理:描述一个空间区域的信息,也许能够以某种方式编码在比这个区域更低维的边界上。量子引力研究又进一步发现,在某些理论框架中,空间几何与量子纠缠之间存在令人惊讶的数学联系。于是一个更加大胆的可能性出现了:纠缠也许不仅仅是“发生在空间中的事情”,我们所熟悉的空间结构本身,反而可能与更深层量子系统之间的关系有关。这些思想仍然属于活跃的理论研究,并不是已经确定的宇宙最终图景,但它们确实改变了我们讨论现实基础的方式。物质不再理所当然地是最底层的实体,而信息只是后来写在物质上的东西;至少在某些现代物理框架中,我们已经可以认真考虑另一种可能:我们所熟悉的时空和物质,也许本身就是从某种更深层、而且更适合用信息语言描述的结构中涌现出来的。

如果这种可能性最终成立,那么那个古老的问题——“意识怎样从物质中产生?”——也会悄悄发生变化,因为物质本身也许并不是最底层。乍看之下,这对于意识研究似乎是一个令人兴奋的机会。如果心智可以用信息描述,而物质在最深层也可以用信息描述,那么困扰哲学几百年的心物鸿沟似乎突然有了一种共同语言。大脑处理信息,意识状态依赖神经活动形成的复杂结构,而物理现实本身也许同样具有信息结构,那么意识会不会只是信息达到某种特殊组织形式以后出现的现象?整合信息理论以一种非常明确的方式走向了这个方向,而更广泛的意识研究也经常从信息整合、因果组织、递归和自我建模等角度理解心智。这样一来,我们似乎不再需要解释一个“非物质心灵”怎样从“死寂物质”中突然出现,而可以尝试在同一种信息语言中描述两者。

问题在于,一种统一的语言并不等于一个完成的解释。假设有一天,我们能够把一个大脑中的每一个神经元都完整描述为信息状态,把每一次神经相互作用都表示为信息转换,并最终画出整个大脑完整的因果网络;我们知道哪些模式对应视觉,哪些对应记忆,哪些参与情绪,哪些进入注意,哪些形成自我模型。到了那时,我们仍然可以提出与传统神经科学面对的一模一样的问题:为什么这些信息处理会有感觉?一个比特不会疼,一个量子比特不会看见红色,一个数据库不会因为储存了关于孤独的信息而感到孤独。把“物质”换成“信息”,并不会自动解决意识的困难问题。我们仍然必须解释,为什么某些信息结构会成为体验;或者,我们不得不接受一个更加激进的可能性——体验在某种意义上已经潜藏在信息本身之中。而一旦走上后一条道路,我们就会发现自己正在从一个完全不同的方向重新接近泛心论:那些看起来彼此竞争的意识理论,开始在更深的地方重新相遇。

这里也许还存在一个比“信息是否基本”更加重要的问题。物理学意义上的信息通常是一种关系:不同状态可以被区分,或者两个系统之间存在相关性。但是意识似乎不仅仅包含这种意义上的信息,意识经验最显著的特点之一,是它充满了意义。疼痛不仅仅提供关于组织损伤的信息,它对生命而言是坏的;恐惧不仅仅是危险的内部表征,危险关系到这个生命能否继续存在;爱也不仅仅是关于另一个人的大量信息,那个人的存在对于这个主体具有价值。于是我们又回到了这个系列中不断出现的一条线索:意识真正关键的转变,也许并不是从物质走向信息,而是从信息走向意义。

生命之所以特殊,可能正在于它是一种信息对其自身具有后果的系统。即使一个极其简单的生物向营养物移动、避开有害物质,它所处的世界也已经不再只是由中性的物理差异构成,而开始被分成有利与有害、可以接近与必须避开。随着生命系统越来越复杂,这种最初的生物学意义逐渐与记忆、预测、情绪、依恋、自我以及未来联系起来。信息不再只是存在于系统之中,而开始与什么对这个系统有利、什么会伤害它、什么值得追求、什么不能失去纠缠在一起。这当然不能证明意识一定需要生命、情绪或者脆弱性,但它暴露了纯粹的信息本体论很难自动跨越的一道鸿沟:信息也许遍布整个宇宙,意义却可能远为稀少,而意识真正依赖的,也许恰恰是两者之间的区别。

惠勒晚年的思考把问题推向了更加微妙的地方。他提出“参与式宇宙”的概念,怀疑观察者是否真的只是宇宙历史最后阶段偶然出现的一群旁观者,负责观看一个早已完全定义好的世界。这个思想经常被过度解释成“意识通过观察创造宇宙”,但这并不是一种严谨的理解。惠勒真正关心的是,量子理论的概念结构是否允许我们永远在“完全独立存在的客观现实”与“使物理事实变得确定和可知的观察行为”之间画出一道绝对清楚的界线。现代科学在很大程度上正是通过把观察者排除出自然图景而获得力量的:所谓客观知识,就是描述一个无论有没有人观看都照样存在的世界。可是到了量子物理的基础层面,“观察”这个概念却以一种令人不安的方式重新出现了。这里的观察并不必然意味着人的意识,更不能直接推出唯心主义,但它至少动摇了一种曾经看起来理所当然的信念:观察者与被观察世界之间,总能被毫无剩余地彻底分开。

这也是为什么惠勒虽然没有提出一种通常意义上的意识理论,却仍然值得出现在意识思想史中。他改变的不是意识理论本身,而是意识理论赖以建立的现实背景。传统意识问题通常从物质开始:宇宙中首先存在粒子和场,粒子组成原子,原子组成分子,分子形成细胞,细胞组成大脑,然后在这条漫长链条的某个地方,主观体验突然出现。于是那个著名的谜团产生了:一个原本完全没有主观性的物质世界,为什么最终会产生主观经验?信息物理学没有回答这个问题,却动摇了它的起点。也许“物质”并不是我们曾经以为的最终范畴,也许粒子、场甚至时空本身都是更深层关系的涌现表现,也许信息或者某种在数学上与信息非常接近的结构,比我们日常经验中的坚硬物体更加接近现实的基础。

如果真是如此,意识就不再只是一个莫名其妙地出现在纯粹物质宇宙末端的附加物。但我们仍然必须抵抗过早的兴奋,因为把物质替换成信息,也可能只是把谜团向下移动了一层。我们完全可以像过去追问“意识怎样从物质中产生”一样继续追问“意识怎样从信息中产生”。除非我们能够解释为什么某些信息会变成统一的、具有意义的、从内部被体验的存在,否则原来的解释缺口依然存在。信息物理学真正重要的地方,因此也许并不在于它已经给出了意识的答案,而在于它可能改变我们提出意识问题时所依赖的整个本体论背景。有时科学最深刻的进步,并不是终于回答了一个古老的问题,而是发现我们过去用来提出那个问题的基本范畴,本身并不完整。

惠勒的“It from Bit”至今仍然具有吸引力,正因为它概括了现代科学一次意味深长的思想倒转。信息最初只是心智所拥有的、关于世界的东西;到了二十世纪,它却越来越难以与世界自身的物理组织彻底分开。今天,从黑洞、量子信息到量子引力和时空结构,一些最深层的物理研究仍然在探索物质、几何、纠缠与信息之间的关系,而惠勒当年只能隐约提出的问题,已经成为真正的科学研究方向。然而意识仍然顽固地留在方程之外。信息可以区分不同可能性,可以被储存、传递和转换,甚至也许参与构成我们所谓的时空,但这些事实本身都没有告诉我们,为什么宇宙中会出现一种“存在起来是什么感觉”的东西。

因此,信息转向真正留给意识研究的,也许不是一个答案,而是一组必须更加严格地区分的问题:现实可以用信息语言描述,并不意味着信息一定是现实最基本的存在;信息即使在物理学意义上是基本的,也不意味着信息本身具有意义;而信息具有复杂组织,更不意味着它必然成为主观体验。第一个问题已经深入现代科学的核心,第二个仍然是物理学与哲学中的开放问题,第三个则把我们重新带回意识最深的谜团。也许现实最终真的在某种意义上“It from Bit”,也许惠勒的直觉有一天会被看作人类对于一种更深物理学的早期窥见。可是,即使未来我们能够从信息关系中重新构造每一个粒子、每一个场,甚至每一片时空,意识仍然会把最后一道转变摆在我们面前:关于一个世界的信息,究竟怎样变成了一个被某个存在从内部经历的世界?


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