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時間旅行(序)

活躍星系核_96
・2014/08/15 ・1433字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 573 ・九年級

 

Credit: Bob Owen CC BY 2.0
Credit: Bob Owen CC BY 2.0

文/陳培興,部落格書寫隨興

在現代眾多天馬行空的想法之中,時間旅行可能是最令人著迷的一個,社會上不少暢銷的科幻小說和電影和都會以它作為題材。畢竟隨著現代科技發展,我們可以很容易想像乘搭時光機穿越過去與未來的可能性。而我亦相信時間旅行是不少人的夢想,因為藉著「回到過去」,我們似乎可以改變歷史,讓自己的人生重來一次;抑或是「越到未來」,去體驗在火星居住的滋味、去看四周都是飛行船的世界。這種種想像和憧憬都驅使科學家一直研究時間旅行的可能性。

談論時間旅行會涉及到兩種時間:一種是時間旅行者本人所經歷的時間,另一種是時間旅行者以外世界所經歷的時間。這兩種時間的進程不一樣,就可能產生時間旅行的效果。譬如在日常生活,我們身邊的所有事物都順隨自然的時間流動而變化,比如四季變遷、花開花落,人隨年月衰老。而時間旅行就是相對於這種自然的時間運行;從某一個時間點,去到另一個時間點的過程。[1]

在許多科幻小說的情節,故事中的主角總能夠透過某些「媒介」(可以是一個按鈕、機械、信物等等)從某一個時間點出發一分鐘後,到達十年後的未來(或者十年前的過去);而且他所流逝的時間又與周圍世界的時間全然不同,這時候我們就可以說他經歷過時間旅行,是一個時間旅行者。

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然而時間旅行真有可能實現嗎?在進入較深入的分析之前,我們要先知道「時間旅行」是有歧義的,它可以分成兩種:一種是回到過去,另一種是越到未來。[2]這兩種時間旅行所面對的質疑截然不同,前者主要被質疑的是邏輯上的可能性,而後者則是技術上的可能性,但箇中分別我們會留待下篇文章開始詳說。

接下來本文會先區分不同意思的可能性,再簡單介紹這兩種時候旅行,接著分析著名的時間悖論,繼而判斷為時間旅行辯解的觀點是否成功,最後我會總結對時間旅行的見解。這幾篇文章將分列如下:

(一)可能性的幾種區分
(二)兩種時間旅行— 回到過去和越到未來
(三)時間悖論(time travel paradox)— 回到過去的邏輯矛盾
(四)回到的只是平行宇宙?— 分析平行宇宙觀點
(五)歷史是一致的,我們只是忘記了過去?— 分析歷史一致性原則
(六)時間並非線性而是循環?拓展與封閉— 分析時間循環觀點
(七)時間旅行的總結— 過去、現在、未來

附註
這並非要窮盡時間旅行的定義,而旨在透過約略的界說來展開討論。
本文會先強調:在時間旅行的討論中,這兩種時間旅行方式(回到過去和越到未來)的意思將會是判斷它是否可能的關鍵。

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參考資料

  • Hospers, John. An Introduction to Philosophical Analysis. 4th Edition. London: Routledge, 1997, pp. 121–122.
  • Smith, Nicholas J.J. 2013. Time Travel.

延伸閱讀

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從奈米微塵到化學氣體, HEPA 與活性碳如何聯手打造純淨空氣?
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2026/04/17 ・4433字 ・閱讀時間約 9 分鐘

本文由 Amway 委託,泛科學企劃執行。

很多人可能沒想到,無論是家用的空氣清淨機,還是造價動輒百億的頂尖晶圓廠,它們對抗污染的核心武器並非什麼複雜的雷射防護罩,而是一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網
在半導體產業的無塵室中,「乾淨」的定義極其殘酷:一粒肉眼看不見的灰塵,就足以讓造價數百萬美元的晶圓直接報廢 / 圖片來源:envato

到底怎樣才算是「乾淨」?這不是什麼靈魂拷問,而是一個價值上億的商業命題。

在半導體產業的無塵室中,「乾淨」的定義極其殘酷:一粒肉眼看不見的灰塵,就足以讓造價數百萬美元的晶圓直接報廢。空氣品質的好壞,甚至能成為台積電(TSMC)決定是否在當地設廠的關鍵性指標。回到你的家中,雖然不需要生產精密晶片,但我們呼吸系統中的肺泡同樣精密,卻長期暴露在充滿 PM2.5、病毒以及各種揮發性氣體的環境中。為了守護健康,你可能還要付費購買「乾淨的空氣」來用。

因此,空氣議題早已超越單純的環保範疇,成為同時影響國家經濟與個人健康的重要問題。

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很多人可能沒想到,無論是家用的空氣清淨機,還是造價動輒百億的頂尖晶圓廠,它們對抗污染的核心武器並非什麼複雜的雷射防護罩,而是同一件看起來平凡無奇的東西:一片外觀像紙一樣的 HEPA 濾網。但你真的相信,就憑這層厚度不到幾公分的板子,能擋住那些足以毀滅精密晶片、滲透人體細胞的「奈米級刺客」嗎?

這片大家都聽過的 HEPA 濾網,裡面到底是什麼?

首先,我們必須打破一個直覺上的誤解:HEPA 濾網(High Efficiency Particulate Air filter)在本質上其實並不是一張「網」。

細懸浮微粒 PM2.5,是指粒徑在 2.5 微米以下的污染物,它們能穿過呼吸道直達肺泡,並穿過血管引發全身性發炎。但這只是基本,在工廠與汽車尾氣中,還存在粒徑僅有 1 微米的 PM1,甚至是小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」(UFP,即 PM0.1)。 UFP 不僅能輕易進入血液,甚至能繞過血腦屏障(BBB),進入大腦與胎盤,其破壞力十分可怕。

如果 HEPA 濾網像水槽濾網或麵粉篩一樣,單靠孔目大小來「過濾」粒子,那麼為了攔截奈米微粒,濾網的孔目只能無限縮小到幾乎不透氣的程度。更別說在台積電或 Intel 的製程工程師眼裡,一般人認為的「乾淨」,在工程師眼裡簡直像沙塵暴一樣。對於線寬僅有 2 奈米3 奈米(相當於頭髮直徑萬分之一)的晶片而言,空氣中一顆微小的塵埃,就是一顆足以毀滅世界的隕石。

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因此,傳統的過濾思維並非治本之道,我們需要的是原理截然不同的過濾方案。這套技術的雛形,最早可追溯至二戰時期的「曼哈頓計畫」。

HEPA 的前身,誕生於曼哈頓計畫!

1940 年代,製造濃縮鈾是發展原子彈的關鍵。然而,若將排氣直接排向大氣,會導致致命的放射性微粒擴散。負責解決這問題的是 1932 年諾貝爾化學獎得主歐文·朗繆爾(Irving Langmuir),他是薄膜和表面吸附現象的專家。他開發了「絕對過濾器」(Absolute Filter),其內部並非有孔的篩網,而是石綿纖維。

有趣的來了,如果把過濾器放到顯微鏡下,你會發現纖維之間的空隙,其實比某些被攔截的粒子還要大。那為什麼粒子穿不過去呢?這是因為在奈米尺度下,物理規則與宏觀世界完全不同。極微小的粒子在空氣中飛行時,並非走直線,而是會受到空氣分子撞擊,而產生「布朗運動」(Brownian Motion),像個醉漢一樣東倒西歪。

當粒子通過由緻密纖維構成的混亂迷宮時,布朗運動會迫使它們不斷轉彎、移動,最終撞擊到帶有靜電的纖維上。這時,靜電的吸附力會讓纖維就像蜘蛛網般死死黏住微粒。那些狂亂移動的奈米刺客,就這樣被永久禁錮迷宮中。

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現在最常見的 HEPA 材料,是硼矽酸鹽玻璃纖維。

現代 HEPA 濾網最常見的核心材料為硼矽酸鹽玻璃纖維。這些玻璃纖維的直徑通常介於 0.5 至 2 微米之間,它們在濾網內隨機交織,像是一座茂密「黑森林」。微粒進入這片森林後,並非僅僅面對一層薄紙,而是得穿越一個具有厚度且排列混亂的纖維層,微粒極有可能在布朗運動的影響下撞擊並黏附在某根玻璃絲上。

除此之外,HEPA 濾網在外觀上還有一個極具辨識度的特徵,那就是像手風琴般的摺紙結構。濾材會被反覆摺疊、摺成手風琴的形狀,中間則用鋁箔或特殊的防潮紙進行結構支撐,目的是增加表面積。這不僅為了捕獲更多微粒,而是要「降低過濾風速」。這聽起來可能有點反直覺:過濾不是越快越好嗎?

其實,這與物理學中的流速控制有關。想像一條水管,如果你捏住出口,水流會變得湍急;若將出口放開並擴大,雖然總出水量不變,但出水處的流速會變得緩慢。對於 HEPA 濾網而言,當表面積越大,單位面積所需承載的空氣量就越少,空氣穿透濾網的速度也就越低。

低流速代表微粒停留在濾網內的時間也更久,增加被捕捉的機會。此外,越大的表面積也為 HEPA 濾網帶來了高「容塵量」,延長了使用壽命,這正是它能夠稱霸空氣清淨領域多年的主因。

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然而,即便都叫做 HEPA 高效率空氣微粒子過濾網 (High Efficiency Particulate Air filter),但每個 HEPA 的成分與結構還是會不一樣。例如 安麗逸新空氣清淨機 SKY ,其標榜「可過濾粒徑最小至 0.0024 微米」的污染物,去除率高達 99.99%。

0.0024 微米是什麼概念?塵蟎、花粉、皮屑或黴菌孢子,大小約在 2 至 200 微米;細懸浮微粒  PM2.5 大小約 2.5 微米,細菌也大概這麼大。最小的其實是粒徑小於 0.1 微米的「超細懸浮微粒」,大多數的病毒(如流感、新冠病毒)都落在此區間。對安麗逸新 的HEPA濾網來說,基本上通通都是可被攔截的榜上名單。

在過敏防護上,它更獲得英國過敏協會(Allergy UK)認證,能有效處理 19 大類、102 種過敏原,濾除空氣中超過 300 種氣態與固態污染物。

同樣的過濾邏輯一旦進入半導體無塵室,就必須換一條更為嚴苛的技術路線。因為硼矽酸鹽玻璃纖維對晶圓來說有個致命傷,就是「硼 (Boron)」 / 圖片授權:Shutterstock

然而,同樣的過濾邏輯一旦進入半導體無塵室,就必須換一條更為嚴苛的技術路線。因為硼矽酸鹽玻璃纖維對晶圓來說有個致命傷,就是「硼 (Boron)」。

在半導體製程中,硼是常見的 P 型摻雜物,用來精準改變矽晶圓的電性。如果濾網有任何微小的破損、老化或化學侵蝕,進而釋放出極微量的硼離子,就可能直接污染晶圓,改變其導電特性,導致晶片報廢。

此外,無塵室要求的是比 HEPA 更極致的 ULPA(超低穿透率空氣濾網) 等級的潔淨度。ULPA 的標準通常要求對 0.12 微米 的粒子達到 99.999% 甚至 99.9999% 的超高攔截率。在奈米級的競爭中,任何多穿透的一顆微塵,都代表著一筆不小的經濟損失。

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為了解決「硼」的問題並追求極限的過濾效率,材料學家搬出了塑膠界的王者,PTFE 也鐵氟龍。鐵氟龍不僅耐酸鹼、耐腐蝕,還能透過拉伸製成直徑僅 0.05 至 0.1 微米 的極細纖維,其細度遠勝玻璃纖維。雖然 PTFE 耐化學腐蝕,但它既昂貴且物理上也很脆弱,安裝時若不小心稍微觸碰,數萬元的濾網就可能報銷。因此,你只會在晶圓廠而非一般家庭環境看到它。

即便如此,在空氣濾淨系統中,還有一樣是無塵室和你家空氣清淨器上面都有的另一張濾網,就是活性碳濾網。

活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附?

好不容易將微塵擋在門外時,危機卻還沒有解除。因為空氣中還隱藏著另一類更難纏的大魔王:AMC(氣態分子污染物)

HEPA 或 ULPA 這類物理濾網雖然能攔截固體微粒,但面對氣態分子時,就像是用網球拍想撈起水一樣徒勞。這些氣態分子如同「幽靈」一般,能輕易穿過物理濾網的縫隙,其中包括氮氧化物、二氧化硫,以及來自人體的氨氣與各種揮發性有機物(VOCs)。

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為了對付這些幽靈,我們必須在物理防線之外,加裝一道「化學濾網」。

這道防線的核心就是我們熟知的活性碳。但這與烤肉用的木炭不同,這裡使用的是經過特殊改造的「浸漬處理(Impregnation)」活性碳。材料科學家會根據敵人的不同性質,在活性碳上添加不同的化學藥劑:

  • 酸鹼中和:對付氮氧化物、二氧化硫等酸性氣體,會在活性碳上添加碳酸鉀、氫氧化鉀等鹼性藥劑,透過酸鹼中和反應將有害氣體轉化為固體鹽類。反之,如果添加了磷酸、檸檬酸等酸性藥劑,就能中和空氣中的氨氣等鹼類。
  • 物理吸附與凡德瓦力:對於最麻煩的有機揮發物(VOCs,如甲醛、甲苯),因為它們不具酸鹼性,科學家會精密調控活性碳的孔徑大小,利用龐大的「比表面積」與分子間的吸引力(凡德瓦力),像海綿吸水般將特定的有機分子牢牢鎖在孔隙中。
活性碳如何從物理攔截跨越到分子吸附? / 圖片來源:Amway

空氣濾淨的終極邏輯:物理與化學防線的雙重合圍

在晶圓廠這種對空氣品質斤斤計較的極端環境,活性碳的運用並非「亂槍打鳥」,而是一場極其精密的對戰策略。

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工程師會根據不同製程區域的空氣分析報告,像玩 RPG 遊戲時根據怪物屬性更換裝備一樣——「打火屬性怪要穿防火裝,打冰屬性則換上防寒裝」。在最關鍵的黃光微影區(Photolithography),晶圓最怕的是人體呼出的氨氣,此時便會配置經過酸性藥劑處理的活性碳進行精準中和;而在蝕刻區(Etching),若偵測到酸性廢氣,則會改用鹼性配方的濾網。這種「對症下藥」的客製化邏輯,是確保晶片良率的唯一準則。

而在你的家中,雖然我們無法像晶圓廠那樣天天進行空氣成分分析,但你的肺部同樣需要這種等級的保護。安麗逸新空氣清淨機 SKY 的設計邏輯,正是將這種工業級的精密防護帶入家庭。它不僅擁有前述的高規 HEPA 濾網,更搭載了獲得美國專利的活性碳氣味濾網。

關於活性碳,科學界有個關鍵指標:「比表面積(Specific Surface Area)」。活性碳的孔隙越多、表面積越大,其吸附能力就越強。逸新氣味濾網選用高品質椰殼製成的活性碳,並經過高溫與蒸氣的特殊活化處理,打造出多孔且極致高密度的結構。

這片濾網內的活性碳配重達 1,020 克,但其展開後的總吸附表面積竟然高達 1,260,000 平方公尺——這是一個令人難以想像的數字,相當於 10.5 個台北大巨蛋 的面積。這種超高的比表面積,是市面上常見濾網的百倍之多。更重要的是,它還添加了雙重觸媒技術,能特別針對甲醛、戴奧辛、臭氧以及各種細微的異味分子進行捕捉。這道專利塗層防線,能將你從裝潢家具散發的有機揮發氣體,或是路邊繁忙車流的廢氣中拯救出來,成為全家人的專屬空氣守護者。

總結來說,無論是造價百億的半導體無塵室,還是守護家人的空氣清淨機,其背後的科學邏輯如出一轍:「物理濾網攔截微粒,化學濾網捕捉氣體」。只有當這兩道防線同時運作,空氣才稱得上是真正的「乾淨」。

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「意識」是什麼?人們已經找到答案了嗎?
PanSci_96
・2023/11/26 ・6000字 ・閱讀時間約 12 分鐘

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「意識」是什麼?

直到現在,仍是宗教、哲學、心理學、神經科學都還無法解答的難題。

但是今年, 2023 年,一場來自神經學家與哲學家對於「意識」解釋的賭注,在經過長達 25 年的研究後,終於要畫下句點了嗎?到底是誰贏了?對自己頭上頂著的大腦,我們又了解多少了?

25 年前,一場圍繞「意識」之謎的賭局

1998 年,神經科學家克里斯托夫・科赫(Christof Koch)和哲學家戴維・查爾莫斯(David John Chalmers)打賭一箱葡萄酒,如果 25 年後,人們已經能清楚地解釋意識背後的神經機制,那麼就是科赫贏了。反之,如果還是未能解答意識之謎,就是查爾莫斯贏了。

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但在揭曉勝者之前,我們要先來談談一個最基本的問題,「意識」到底是什麼?首先我們要先定義清楚,因為在中文中,意識指的可能是一個人的清醒狀態、也可以是對內在自我的一種感知、又或是包含感知、情緒、思考等等的一種總和、又甚至可以是指在精神分析理論中與前意識和潛意識的比較。

若要深入探討意識定義的發展以及不同的哲學論點,那真的不做個三十集做不完,在這集的時間內,就讓我們把重點放在感質(Qualia)的相關概念。感質,指的是個人直接體驗的主觀感受,被認為無法通過客觀描述或第三人稱觀察來完全理解或解釋。我們感知世界的方式、感受事物的質感、觸覺、視覺、聽覺、嗅覺等等都是屬於感質。

感質,指的是個人直接體驗的主觀感受,被認為無法通過客觀描述或第三人稱觀察來完全理解或解釋。圖/wikipedia

舉一個例子。若是把一顆紅蘋果放在大家面前,詢問蘋果這是什麼顏色,相信大家應該都會說這是紅色。然而,雖然科學能解釋紅色是因為有波長約 620 到 750 奈米的光,刺激到視網膜的錐細胞,產生一連串的神經反應,最後形成大腦的表徵,但卻無法解釋我們對紅色的主觀感受是怎麼形成的。

哲學家們也常思考,你看到的紅色,和我看到的紅色究竟是否一樣,是否有可能我眼中的紅其實是你眼中的綠。

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舉另一個例子,這件數年前爆紅的衣服,你覺得是藍色與黑色相間,還是白色與金色相間呢?

另外,像是這張圖究竟是兔子還是鴨子?

圖/wikipedia

這張圖究竟是狗還是小女孩?

明明有張客觀的圖片存在,每個人的主觀感受卻有不同的答案。

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「困難問題」(Hard problem of consciousness)是找不到答案的問題?

在意識賭局中的哲學家戴維・查爾莫斯,就提出感質以及主觀經驗為什麼(why)存在以及如何(how)產生是所謂的困難問題(Hard problem of consciousness),相較於簡單的問題是討論意識相關的功能和行為,困難問題涉及意識的經驗(現象、主觀),是沒辦法客觀觀察測量。也就是這個問題,是沒有答案的。

舉一個屬於困難問題的例子,明明都只是大腦的神經在放電,為何某些神經放電後會導致飢餓感而不是其他感覺,譬如口渴?他認為即使沒有飢餓這種「感覺」,飢餓衍伸出的行為,例如進食,也可以發生。因此這些產生的感覺,無法單純簡化由大腦等物理系統解釋。

圖/giphy

然而,困難問題的說法其實也存在爭論。根據 2020 年哲學期刊文章的互動式學術資料庫 PhilPapers 的調查, 29.72% 的受訪哲學家認為難題不存在,而 62.42% 的受訪哲學家認為難題是一個真正的問題。

也有一群神經科學家們雖然接受困難問題的存在,卻也認為困難問題未來可以被解決,又或是被證明這不是一個真正的問題。並開啟了他們對於意識相關神經區(neural correlates of consciousness)簡稱 NCC 的研究發展,試圖找到足以產生意識的最小神經集合。

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精神科學家開啟對於意識相關神經區(neural correlates of consciousness)簡稱 NCC 的研究發展,試圖找到足以產生意識的最小神經集合。圖/PanSci YouTube

但 NCC 的研究被認為最多只能找到神經反應與意識的相關性,解決的仍然只是簡單問題而非困難問題。為了突破 NCC 本身的限制,人們又開始轉往重視意識理論(theories of consciousness (ToCs))的發展。希望透過意識理論來超越以 NCC 為基礎的方法論,轉向提供更具解釋性見解的意識模型。

在意識模型這邊還在爭論不休,讓我們先把鏡頭換到神經學家這一邊。

研究科技進步,為意識研究帶來哪些幫助?

面對意識這個艱難的大哉問,克里斯托夫・科赫當初怎麼那麼有自信,敢發起這個看起來勝算就不大的挑戰呢?有那麼愛喝嗎?

1998 年,年輕有為的克里斯托夫・科赫已經是加州理工學院的助理教授,並和生命科學領域大咖中的大咖弗朗西斯・克里克,合作研究意識這個主題。沒錯,就是和華生一同發現 DNA 是雙股螺旋結構的克里克。除此之外,克里斯托夫還擁有物理的碩士學位,擁有跨領域的知識,讓他更加相信透過實證的方式,能找到意識的神經機制。

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克里斯托夫・科赫合作研究意識的對象便是與華生一同發現 DNA 是雙股螺旋結構的弗朗西斯・克里克。圖/PanSci YouTube

當時有許多大腦研究的技術蓬勃發展,像是功能性磁振造影(fMRI)已經獲得廣泛使用,使得科學家們能在對象進行活動或是受外界刺激時,同步從大腦血氧濃度的變化來推斷神經反應。

此外,光學遺傳學(optogenetics)技術也在那個時期開始萌芽,這讓研究者能用極佳的時間解析度來調控特定的大腦神經元,並藉此解碼大腦的秘密。舉例來說,現在的光學遺傳學能讓科學家們鎖定小鼠的特定神經細胞,並在小鼠頭上裝上 LED 光纖,只要開啟 LED 的光刺激,那些特定神經細胞就會興奮或抑制。藉由觀察小鼠行為的變化,就能了解不同行為表現是由哪些神經元所調控。

現在的光學遺傳學能讓科學家們鎖定小鼠的特定神經細胞。圖/PanSci YouTube

厲害的是,在 1979 年光學遺傳學的技術還未誕生前,克里克就認為如果想要了解大腦的運作,精準控制大腦中一種類型的所有細胞是非常重要的,而若想要有極佳的時間和空間精細度,必須使用光的技術,這與後來光學遺傳學的發明不謀而合。

有了這些科技加持,長達 25 年對於意識的賭注也即將來到結局。

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所以,誰贏了賭注?

2023 年 6 月 23 日,在科學意識研究協會的年會上,揭曉了這長達 25 年的賭局。神經科學家克里斯托夫・科赫(Christof Koch)最終承認,目前還不能解釋大腦的神經元是如何產生意識,並買了一箱好葡萄酒(1978 Madeira)給哲學家戴維・查爾莫斯(David John Chalmers)實現諾言。

克里斯托夫・科赫最終承認,目前還不能解釋大腦的神經元是如何產生意識,並買了一箱好葡萄酒給戴維・查爾莫斯。圖/PanSci YouTube

當然,這不是說意識的來源永遠沒有解答,只是當初賭局設下的 25 年時限到了。實際上到了 2018 年,他們兩位根本都忘了這場賭局,直到一位科學記者佩爾・斯納普魯德重新提及這個話題,才讓大家重新想起。

恰巧那個時間點,克里斯托夫・科赫和戴維・查爾莫斯都參與了鄧普頓世界慈善基金會支持加速意識研究的大型項目。該計畫建立一系列意識理論的「對抗性」實驗,希望透過讓兩個或多個持相反觀點的競爭對手共同合作研究,來挑戰各種意識假設。

意識理論的百家爭鳴

而其中包含兩個著名的意識理論,全局工作空間理論(Global Workspace Theory (GWT))和整合資訊理論(Integrated Information Theory (IIT))。

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全局工作空間理論(Global Workspace Theory (GWT))。圖/PanSci YouTube

全局工作空間理論(Global Workspace Theory (GWT))的概念,最早是由認知科學家伯納德・巴爾斯和斯坦・富蘭克林在 1980 年代晚期提出。他們認為意識的產生就像是劇場聚光燈一樣,當這個意識劇場透過名為選擇性注意的聚光燈在舞台上照出內容,我們就會產生意識情境。這聚光燈的投射也代表著全局工作空間,只有當感官輸入、記憶或內在表徵受到注意時,它們才有機會整合成為全局工作空間的一部分,被我們主觀意識到。而我們的行為決策,也是透過這個全局工作空間整合訊息,並分配到其他系統所產生。目前認為全局工作是發生於大腦前方的前額葉區域。

整合資訊理論(Integrated Information Theory (IIT))。圖/PanSci YouTube

與全局工作空間理論打對臺的,是整合資訊理論(Integrated Information Theory (IIT)),最早由朱利奧・托諾尼(Giulio Tononi)在 2004 年提出。這理論認為,意識背後是有數學以及物理為基礎的因果關係。應該先肯定意識的存在,再回推尋找其背後的物質基礎,並認為主觀意識是由客觀的感覺經驗產生的。克里斯托夫・科赫就是此理論的擁護者,他進一步認為,意識背後的那個神經機制,就存在於大腦後方後皮質熱區(Posterior cortical hot zone),包括頂葉、顳葉和枕葉的感覺皮質區域。

讓我們稍微總結一下兩者差異:

全局工作空間理論——

  • 意識只能透過訊息投射到一個稱做「全局工作空間」之後才能呈現
  • 訊息本身不會形成意識
  • 訊息要被注意到才會產生意識

整合資訊理論——

  • 意識存在
  • 產生的關鍵是需要將大腦處理感覺的皮質區域訊息整合

然而,經過六個獨立實驗室的研究,雖然有較多的證據支持整合資訊理論,但兩個理論都存在缺陷和質疑,直到目前都尚未有明確解答能解釋意識的神經機制,這也讓克里斯托夫・科赫大方承認自己輸掉了這 25 年的賭局。

隨著科學測量技術的演進以及越來越多的研究進展,有一些神經科學家認為意識理論即將崛起,目前的狀態只不過是一種研究過渡期。科學哲學家托馬斯・庫恩(Thomas Kuhn)將這種過渡期以「前典範式」(preparadigmatic science)來形容,認為一門不成熟的科學在成熟前,會面臨相互競爭的思想流派並各說各話。就像是當初達爾文提出演化論的物競天擇前有拉馬克主義、災變論與均變論來試圖解釋物種起源一樣。

下一場賭約?

雖然這次的打賭由戴維・查爾莫斯獲得一勝,但克里斯托夫・科赫在今年加倍賭注,認為下一個 25 年他一定會贏。到時候克里斯托夫已經 91 歲,戴維 82 歲了。

大家別擔心,這一集是會員共同選出來的題目, 25 年之後,我們也會再為各位泛糰做一集討論賭局的結果。

最後也想問問大家, 25 年之後,你賭這場對決會是誰贏呢?

  1. 我壓在克里斯托夫・科赫身上,我們一定能解開意識之謎
  2. 我賭戴維・查爾莫斯,意識這個問題,可能很難用科學來解釋
  3. 在那之前, AI 可能都已經有意識了,直接問 AI 還比較快

趕快來留言吧,記得 25 年後要回來看啊!

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參考資料

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什麼是政治哲學?百年前的思想家如何影響當今社會?——專訪中研院人文社會科學研究中心曾國祥研究員
研之有物│中央研究院_96
・2023/11/10 ・5209字 ・閱讀時間約 10 分鐘

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本文轉載自中央研究院「研之有物」,為「中研院廣告」

  • 採訪撰文|田偲妤
  • 美術設計|蔡宛潔

於瞬息萬變社會中的指引——政治哲學!

在政治學中,除了以實證方法研究政治行為的政治科學,還有一個奧妙的政治理論領域,當中的政治哲學如同北極星般,指引人們探索政治活動所涉及的公共生活基本價值。中央研究院「研之有物」專訪院內人文社會科學研究中心曾國祥研究員,與我們分享政治哲學的使命與魅力,原來哲學並不虛無,我們的生活與信念皆與哲學息息相關!

中研院人文社會科學研究中心曾國祥研究員
圖|研之有物

哲學有什麼魅力令思想家前仆後繼地研究?

你對哲學的認識是什麼?如果在哲學前加上「政治」兩字,又會想到什麼?走進曾國祥研究員位於中研院人文社會科學研究中心的研究室,在滿室哲學書籍、康德(Kant)與霍布斯(Hobbes)畫像的陪伴下,「政治哲學」的迷人之處在談話間表露無遺,同時傳遞一位政治思想家對生命的焦慮與感動!

談起當初是怎麼走上哲學研究的道路?曾國祥從自己的大學生活說起,年輕的他對課業並不感興趣,在風景優美的東海大學校園中過著「由你玩四年」的生活,直到當兵後才開始認真思索未來。

回憶起當初被哲學感動的原因,出自羅馬哲學家西塞羅(Cicero)的一句話:「哲學是為死亡做準備」,在人類有限的生命中,什麼會讓生命更有意義?曾國祥在哲學世界裡找到答案,儘管在研究過程中面臨深層的焦慮,他依然賭上歲月、樂此不疲,為留下不朽著作而持續努力。

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退伍後的曾國祥先後在臺灣大學政治學研究所、倫敦政經學院政府學系取得學位,回國後在中山大學政治學研究所任教十多個年頭。選擇在中研院展開新的學術生涯,源自想留下著作的初衷。

曾國祥環顧滿室書籍,期許自己的著作能成為其中一份子,哪天即使身體離世,著作將成為生命的延續,每被翻閱一次,自己就活一次。

究竟政治哲學有什麼迷人之處,讓政治思想家願意窮畢生心力投入?講到最愛的政治哲學,曾國祥眼神發亮,以生動的比喻帶領我們體會哲學的使命與魅力。

講到最愛的政治哲學,曾國祥眼神發亮,以生動的比喻帶領我們體會哲學的使命與魅力。
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使國家發展方向不致迷失的定向作用

今日我們似乎很難在日常生活中遇見哲學家或政治思想家,但有一種人見人愛的物品讓我們每天都與政治哲學相遇,那就是你錢包中的鈔票!

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無論是新臺幣 100 元上的孫中山、美金 10 元上的亞歷山大・漢彌爾頓(Alexander Hamilton),還是日幣 1 萬元上的福澤諭吉,都是歷史上著名的政治思想家。在他們建構的思想理論中,一個現代國家的藍圖在眾人面前展開。

曾國祥以「支柱」比喻政治哲學的重要性,在國家面臨巨變時,政治哲學提供一種信念,成為支持國家發展的關鍵秩序。儘管我們時常感嘆政治哲學畫出的理想藍圖抵不過現實世界的殘酷,但政治哲學的「定向」(orientation)作用依然不可忽視。

什麼是康德派哲學家所強調的「定向」呢?曾國祥以「北極星」的比喻來為我們說明:

政治哲學傳遞的理念有定向的作用,宛如一顆指引方向的北極星,雖然我們永遠到達不了北極星,但至少可以檢驗並確定我們是往正確的方位前進。

因此,雖然理想與現實存在落差,但問題或許不是出在政治哲學本身,而是這個世界還不夠好,尚待我們發揮理性的力量,持續改善眼前的困境,往我們心目中理想的藍圖邁進。

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政治哲學傳遞的理念有定向的作用,宛如一顆指引方向的北極星,雖然我們永遠到達不了北極星,但至少可以檢驗並確定我們是往正確的方位前進。
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東西方哲學思想共通的人性價值

身為近代西方重要的哲學家之一,康德提出的「人性尊嚴」、「道德主體」、「道德自律」、「永久和平」,成為可推溯出現代民主國家、聯合國的核心理論,更是今日流行的「正義論」的論述源頭之一。

臺灣作為一個民主國家,認同的民主價值也可見到康德思想的身影,我們相信每一個人皆是擁有自由平等權利的主體,人與人之間應相互尊重,秉持己所不欲勿施於人的同理精神。

上述思想看似源自西方,其實在東方的儒家思想中也可找到相似內涵。曾國祥的研究之一便是將深植於臺灣的儒家文化與西方自由主義進行融通,發掘臺灣特有的民主價值,進而產生與其他政權的對話基礎。

曾國祥指出,跨越文化隔閡的對話基礎在於找到「共同人性」,例如康德的「道德自律」與孟子的「本心」都提及人性善良的一面。

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孟子廣為流傳的「孺子將入井」故事講述人普遍有「惻隱之心」,看到孩子即將掉入井中,通常會立即出手相救。這種不帶任何利益考量,發自內心覺得應該做的想法,便是康德所謂「道德自律」、人的自我立法,這也是讓民主成為可能的重要價值觀來源。

在多元社會中,我們如何取得道德共識?

「道德自律」讓我們看到康德式的道德規範中屬於「對」(right)的範疇,就是在公共生活中具體呈現的「權利」(rights)。道德自律作為法律的依託,關注的是人性尊嚴、平等對待、相互寬容、尊重差異,以及享有與他人相容的最大可能限度自由等基本人權,這關乎到當今盛行的「正義論」,也是形塑「自由主義」的主軸。

此外,還有另一不容忽視的道德範疇叫作「善」(good),是社會長時間發展出的倫理、習俗、歷史、宗教等價值觀。這樣看來「善」和「對」都很重要,為什麼正義論學者卻主張「對優先於善」(The priority of the right over the good)呢?曾國祥為我們解惑:

「『善』在私領域中相當重要,是形塑圓滿人生所不可或缺,但現代社會是一個價值多元的社會,人們不容易在宗教或倫理等價值觀上取得共識。當代自由主義者堅信我們可以達成共識的道德價值在於:每個人皆擁有平等的人性尊嚴,有『權』為自己的人生做出選擇。」

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有一個思想實驗可以說明此論點,試試隨機街訪 10 名路人的宗教信仰,有人可能參加過媽祖繞境、跟月老求過姻緣、家裡做生意拜關公,也可能是虔誠的基督徒或伊斯蘭教徒。人們可能擁有不同的宗教信仰,但在民主社會中有一點卻是相同的,那就是我們尊重每個人有信仰不同宗教、發表不同言論的自由。

近期掀起各界波瀾的「#MeToo 運動」同樣也是正義論的實踐,儘管社會倫理提醒你反抗的對象是有複雜利害關係的老闆、長輩或同事,但保障基本人權的集體共識成為受害者最堅強的後盾,讓人們鼓起勇氣發出「不能就這樣算了」的正義怒吼!

此外,更多以「正義」為名的運動如雨後春筍般冒出,例如居住正義、轉型正義、環境正義等,正義一詞已成為政治論述的主導概念,更是公共政策的議論焦點。

近期掀起各界波瀾的「#MeToo 運動」便是正義論的實踐,保障基本人權的集體共識成為受害者最堅強的後盾,讓人們鼓起勇氣發出「不能就這樣算了」的正義怒吼!
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無限制的權利可能造成什麼問題?

正義論學者德沃金(Dworkin)有一句名言:「權利是王牌」,指出國家不應剝奪人們自主選擇實現生命計畫的自由,不過曾國祥提醒,正義論的「權利優先」儘管有其正當性,卻不宜無限上綱,否則將發生關起門來當聖人的情形,使人完全與現實世界脫鉤。

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依照康德式的道德規範來看,每個人有權選擇想過的人生,你可以做一名樂在工作的拚命三郎,也可以做一名窩居在家的躺平族,不論選擇好壞都該予以尊重。然而這樣的平等理念過於抽象,尤其面臨社會資源分配等公共議題時,多數人很難接受自己的付出被他人坐享其成。

想像一下,康德式的道德規範就如同一座名為正義的天空之城,還需要更多元的思想來讓理論接地氣。曾國祥認為,黑格爾(Hegel)的思想正是充實康德理論空洞處的最佳材料之一。

康德式的道德規範就如同一座名為正義的天空之城,還需要更多元的思想來讓理論接地氣。
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想了解康德和黑格爾的不同?首先,我們先來想想以下這則問題,看看你是康德派或黑格爾派。

以下請曾國祥老師為我們揭曉答案:

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羅德島(Rhodes island)位於愛琴海上,是希臘轄下最東方的島嶼,為愛琴海文明的發源地之一。傳說太陽神海利歐斯以鍾愛的海仙女羅德的名字為島嶼命名,海神波賽頓被島上首批居民撫養長大,因而成為羅德島的守護神。
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於充滿衝突的社會中立足,「中庸」是種解方?

哲學家是米若瓦的貓頭鷹,只有在夜幕低垂的黃昏才展翅高飛。 ──黑格爾

曾國祥是不折不扣的黑格爾迷,對他來說,黑格爾讓哲學家化身智慧女神的貓頭鷹,對文明危機做出適時的診斷。此外,黑格爾追求「和解」的精神,也幫助曾國祥思索如何在困境中跟世界、社會、家庭和自己和解,進而產生創造新局的契機。這也讓他的處事態度走上「溫和派、穩健派」(moderate)路徑,類似儒家提倡的「中庸之道」。

今日我們對中庸一詞的褒貶不一,誤以為中庸就是沒有立場的牆頭草,事實上,中庸指的是不偏不倚、過猶不及的處事態度,在亞里斯多德(Aristotle)與儒家的思想中,都被視為重要美德,對東西文化發展和人類思維方式,產生深遠影響。

秉持和解與中庸之道看似退讓,卻是真正試圖化解衝突、推動進展的務實作法,而這不僅是一種處事態度,還是臺灣在國際間立足的生存之道。

就曾國祥的觀察,臺灣作為一個被海洋環繞的島國,時空環境的瞬息萬變促使人們必須不斷調適來自各地的勢力與文化,同時也須留意與美、中等周遭大國的經貿與外交關係。因此,現今無論哪個政黨,只要是重視實踐智慧的政治人物,通常會以溫和、適中的態度審時度勢,試圖在各種衝突的價值之間尋求平衡。

在曾國祥看來,儒家的忠恕精神與中庸之道、西方的自由主義都已在臺灣社會體現,臺灣繼承的儒家思想已與自由主義相互融合,與中國崛起後建立的「政治儒學」以及在現行政治佈局上所推動的一帶一路、孔子學院等大一統天下體系截然不同。「如同黑格爾所言,這裡就是羅德島!」曾國祥對於臺灣民主價值的珍視在言語間展露無遺。

未來他將持續書寫臺灣的自由主義傳統,更將研究視野擴大至晚近流行的天下論述,思索超越國家界線的世界倫理問題。

政治哲學看似虛無縹緲,卻是現實主義的烏托邦,實際上是從一個非常高的高度在關注整個政治世界的價值演變,探索政治可行性的界線。

曾國祥娓娓道來最後一項政治哲學的使命,他不只依著北極星的指引,更跳上羅德島的土地,持續往更深遠的政治理論知識視域前進!

曾國祥不只依著北極星的指引,更跳上羅德島的土地,持續往更深遠的政治理論知識視域前進!
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研之有物│中央研究院_96
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研之有物,取諧音自「言之有物」,出處為《周易·家人》:「君子以言有物而行有恆」。探索具體研究案例、直擊研究員生活,成為串聯您與中研院的橋梁,通往博大精深的知識世界。 網頁:研之有物 臉書:研之有物@Facebook