你的意识到底来自哪里？

　　这种将成团的粒子认作为物理的方式，实在反映出了它们是怎样联合在一起的。若是要量化的话，可以用离开这些粒子所需的能量来权衡。不外，我们也可以从信息的角度来诠释：只要你知道发念头活塞里一个原子的位置，你便获得了活塞中所有其他原子的位置信息，由于它们是作为一个单一物体配合运动的。无生命与有意识的物体的要害区别就在于，对后者来说，整合度太高是一件坏事：活塞原子的行为差不多就像是癫痫发作时的神经元，盲目地相互追随，因而系统中只能存在少少的自力信息。以是说，有意识的系统必须在整合度太低（好比原子运动相对自力的液体）和整合度太高（好比固体）之间找到平衡。这讲明，意识是在较无序和较有序两种状态之间的相变点四周到达最大化。事实上，只有在脑的要害物理参数被维持在一个很小的规模内时，人才不会失去意识。

　　使用纠错代码，可以告竣信息与整合之间的优雅平衡。所谓的纠错代码，是一类储存信息比特位的要领，这些信息相互知晓，因而可以通过部门比特位恢复所有的信息。这些要领被普遍应用于通讯领域，以及无所不在的二维码——你的智能手性能从这些个性鲜明的是非方块图案中读出网络地址。既然纠错已经在手艺领域被证实是很是有用的，在我们的脑中寻找纠错码应该会很有意思——说不定演化已经自力发现了纠错的功效，而我们的意识或许只是由此带来的副作用而已。

　　我们知道脑具有一定的纠错功效，由于仅凭不太准确的片言只语，你就能回忆起一首歌完整准确的歌词。生物物理学家约翰·霍普菲尔德（John Hopfield）由于提出脑神经网络模子而成名，他证实以自己的名字命名的这一模子恰恰具备了这种纠错能力。然而，若是我们脑中的几千亿神经元确实组成了一个霍普菲尔德网络，盘算讲明它只能支持 37 比特的整合信息——相当于几个词语。这就提出了一个问题：为什么我们的意识体验的信息容量似乎远大于 37 比特。若是我们把脑中运动的粒子看作量子力学系统，谜团就越发深重了。正如我在 2014 年 1 月论证的那样，这会让脑的最大整合信息量从 37 比特降到约莫 0.25 比特，而且扩大系统并无助益（参见 arxiv.org/abs/1401.1219）。

　　追加另一条物理系统必须遵照才气够拥有意识的原则，便可以回避这个问题。现在为止我已经列出了 3 条原则：信息原则（系统必须具备富足的信息存储能力）、自力原则（系统必须实质上自力于天下的其他部门）和整合原则（系统不行以由靠近自力的部门组成）。若是我们追加一条动态原则，便可以绕过前述 0.25 比特问题：有意识的系统必须拥有充沛的信息处置惩罚能力，而被整合的必须是这种处置惩罚历程而非静态信息。例如说，分立的两台盘算机或者两颗大脑无法形成一个单一的意识。

　　这些原则应当是意识的须要而非充实条件，就似乎低可压缩性是液体的须要而非充实条件。正如我在《我们的数学宇宙》（Out Mathematical Universe）一书中探讨过的，这为将意识和 IIT 驻足于基础物理学带来了很有希望的远景，只管另有许多研究事情有待开展，而且能否乐成还欠好说。

　　若是这种起劲确实乐成，其主要性将不光体现在神经科学和心理学，还会体现在基础物理学。在基础物理学领域，一些最令我们如坐针毡的问题反映出我们并不知道该怎样看待意识。在爱因斯坦的广义相对论中，我们将“视察者”界说为没有实体和质量的虚构实体，对视察工具没有任何影响。与此相对的是，量子力学的尺度解读声称，视察者确实会影响到视察工具。然而，经由了一个世纪的猛烈争论，到底该怎样看待量子视察者，仍然众说纷纭。最近一些论文主张，视察者是明白其他基础物理谜题的要害，好比为什么我们的宇宙看起来那么有序；为什么时间好像只中意一个偏向；甚至另有为什么时间看起来在流逝。

　　若是我们能够弄清晰怎样在恣意物理系统中识别出有意识的视察者，而且盘算出它们怎样感知天下，也许便能够回覆这些让人头大的难题。

　　本文作者 Max Tegmark 为美国麻省理工学院的物理学教授，他在新书《我们的数学宇宙》中探索了意识的物理学基础。

　　编译自：《新科学家》，Solid, Liquid, Consciousness

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