如果人的身体死了,但大脑还活在营养液中,那大脑能不能活在虚拟世界里呢?

人类是真实存在的吗?你眼睛看到的就是真实存在的吗?缸中之脑和双缝干涉实验,到底揭露了什么?1981年,科学家提出了一个有趣的假想——缸中之脑。将大脑从身体上切下来后,放在一个可以让大脑继续存活的营养液中,把脑的神经末梢连接在计算机上,通过计算机给大脑特定的电信号,让它可以保持一种正常的幻觉——似乎自己的身体和周围的一切都还存在。

作为“缸中之脑”试验的操作者,人类自然清楚这颗大脑所体验到的世界其实是计算机制造的一种虚拟现实,但是你是否又思考过:人类是否也是生活在被更高等文明所支配的虚拟现实之中呢?我们有没有可能所看到的、听到的或者闻到的都是虚拟的,我们的身体或者周边都是虚构的,我们也只是浸泡在营养液中的一颗大脑而已呢?

这篇文章,站长就跟大家探讨一下“缸中之脑”理论,大家在空闲之余也来思考一下我们是否生活在一个虚拟世界中呢?

“缸中之脑”理论

人类的大脑是世界上最精密的器官,这里有丰富的大脑皮层,既感受着外界的万千变化,又可以对手、脚、眼睛、耳朵等各个器官发号施令。

但遗憾的是,即使是科技快速发展的今天,人类对大脑的研究也仅仅是皮毛而已。

20世纪中期,世界著名的脑神经学鼻祖威尔德·格瑞夫斯·彭菲尔德(1891-1976 ,美国著名脑神经科专家)对高级大脑活动做了深入的研究。

他用电流刺激大脑皮层的不同部位,试图减轻像精神运动性癫痫这类疾病症状。受试者主诉有一点片断的回忆,嗅到以往闻到的气味,听到一种声音,看到一种颜色,这一切都是由大脑内特定部位的微量电流刺激引起的。

他发现,刺激大脑皮质的某些区域时,往事的记忆就会好像历历在目于我们的脑海中,仿佛录像带的放映,具备了事件原始场景的所有声音和情绪。似乎发生在我们生长过程中的每一件事,包括无数我们以为已经遗忘的时刻,都已经被记录和保存下来了。

通过对癫痫病人病灶观察所积累的大量资料,彭菲尔德在1954年提出了“中央脑系统学说”。这一学说认为:颞叶和间脑的环路是人类记忆的主要区域

这一区域像一个录音录象装置,把人的全部经历毫无遗漏地记录下来,这种记录虽然在大多数情况下未被人主观意识到,但它的确是客观地实现了。因此,对这一区域施加特殊的刺激时,一些在通常情况下根本无法回忆的往事便被回忆起来。

这也就意味着,人的记忆被存储在大脑皮质中,并且可以被脑电流或者外部电流所激发。

所以,科学家相信,即使把人的大脑单独放置在培养液中,然后给大脑一些电流刺激,大脑也会产生记忆或者意识,这时候的人根本无法判断自己是处在虚拟环境中,还是在真实世界中。

双缝干涉实验

“缸中之脑”理论虽然听起来很有道理,但由于该试验需要一颗鲜活的大脑,这显然不符合伦理。而且,该实验需要配置能让大脑正常活动的营养液,实验条件极其苛刻。

因此,至今为止,该理论也只能被称之为“假想”,一直未被试验所证实。

但是,随着量子力学的发展,人们在“缸中之脑”之外,似乎又发现了另外一个让人怀疑世界的真实性的“证据”,这就是我们接下来要介绍的“双缝干涉试验”。

在介绍这个实验之前,我先举个简单的例子,给大家普及一下波粒二象性:

当你观察一只飞行中的蚊子时,尽管它不停的飞来飞去,让你眼花缭乱,但实际上在每一个时间点,蚊子只会出现在一个位置,这就是物质的粒子性。

当你往平静的湖面上扔一颗小石头,当它落入水中的时候所产生的涟漪就是物质的波动性,而当你继续扔一个小石头的时候,两个石头产生的波纹会互相接近并最终交织在一起,这就是波的干涉。

我们观测到的现象,要么表现出粒子性,要么表现出波动性。

但是,在微观世界里,物质在同一时刻并不是简单的表现为粒子性或者波动性,有些微观物质会同时表现为粒子性和波动性,这被成为“波粒二象性”。

而我们前面讲到的“双缝干涉实验”,简单说就是为了演示微观粒子的波粒二象性而做的实验。

其具体方式为:连续发射单个的电子穿过有着两条缝隙的障碍物,最后这些电子会落在用于观测的屏幕上,以便于观察,在重复了很多次的这个过程之后,其实验结果如下图所示。

我们可以看出,这个实验结果显示出了干涉现象,也就是说电子在运动过程中表现出了波的性质,它能够以波的形式同时穿过两条缝隙。

为了搞明白电子在穿过缝隙时的运动轨迹,研究人员在两个缝隙上都安装了能够观察电子的感应装置,这样我们就可以知道,电子到底是通过了哪一个缝隙。

然后诡异的事情就发生了,当研究人员安装了感应装置之后,再次进行双缝实验时,他们惊奇的发现,电子的干涉条纹消失了,不管发射了多少个电子,它们都只表现出粒子性。

而当研究人员移除了感应装置,电子的干涉条纹马上就又出现了!

这个实验的结果让科学家非常困惑,为了保证电子的运行轨迹不被干扰,研究人员使用了摄像机来对电子进行观测,但其结果还是和以前一模一样。

“好吧,既然这样,那么我在确定你通过了缝隙之后,再来拍摄你总可以了吧?”研究人员这样想到,于是就有了“延迟双缝干涉实验”,其过程是这样的,当研究人员通过高科技手段确定电子处于“已经穿过了缝隙,但是还没落在挡板上”的时候,马上用摄像机来观测电子。然而令研究人员目瞪口呆的是,这个实验的结果依然和之前的实验结果相同!

研究人员并不甘心,他们又做了更高级的“量子擦除试验”,这次他们的实验对象是光子。这个实验利用了光子的偏振性以及量子纠缠原理,他们在两个缝隙上安装了不同的介质,当光子通过某个缝隙的时候,由于介质的存在,它的偏振性就会发生改变,如果这个光子是与另一个光子处于量子纠缠态的话,那么另一个光子的状态也会发生相应的改变。

然而,这个实验的结果仍然和以前的相同:当有观测者的时候,根本就不会出现干涉条纹,而没有观测者的时候,干涉条纹又诡异的出现!

也就是说,微观粒子就像是一个个有思想的、无所不知的精灵,当没有观测者的时候,它们是一个个波函数,而当它们知道有人在观测它的时候,它们马上就只表现出粒子性。

或者说,这个世界上一切物质其实是随着人的思想而处于无时无刻的变化之中:当我们去观察或者思考某件事的时候,它是一种形态,但当我们不去考虑它的时候,它又是另一种形态,也许这就是“双缝实验”的恐怖之处吧!

有人说,科学的尽头是神学,而“双缝实验”的结果,使人们或多或少的对这个世界的真实性产生了怀疑。

文章最后,请大家思考这么一个问题:

我们人类真的是真实存在的吗?

我们所处的世界是真实存在的、还是虚构的吗?

我们是生活在真实的世界中,还是生活在虚拟的“缸中之脑”呢?欢迎在留言区讨论!

这里是科学驿站,我是站长,华中科技大学物理学博士,是一名热爱科学、热爱分享的科普答主,同时也是科学领域优质创作者、今日头条青云获奖者,如果我的文章有帮助到你,欢迎点赞和关注哦。

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