导语
根据目前的科学认识,万物都是由微观粒子组成,包括原子、分子、电子、质子等,它们通过不同排列组合形成物质、能量和力。
又是什么样的微观粒子和堆积方式,才会产生“意识”这种看不见、摸不着的东西呢?
一、组成人类身体结构的微观粒子。
从最小的粒子开始,构成物质的基本微观粒子主要包括两种:
一种是构成原子结构的基本微观粒子,即由质子和中子构成原子核,电子在原子核外围绕核运动,质子和中子是由夸克组成的,夸克是一种基本粒子,有六个品种,分别是上夸克、下夸克、粲夸克、顶夸克、底夸克、魅夸克,它们之间通过交换强子来保持核内部的稳定结构。
除了构成原子结构外,这些微观粒子还可以通过共价键、离子键、金属键等方式组成分子,分子之间又可以通过范德华力、氢键、离子键等方式组成各种不同的物质。
构成万物的物质种类主要包括两类,一类是构成无机物质的物质,即由无机物质原子和离子组成的物质,包括非金属、金属、硅等,另一类是构成有机物质的物质,即由有机物原子组成的物质,它们基本上都是由碳、氢、氧、氮等元素构成的,包括糖、脂肪、蛋白质、核酸等。
此外,人类身体中还有一些无机物质,比如钙、钠、钾等金属元素,这些元素在人体中起着重要的作用,比如钠、钾离子在神经元内外维持细胞膜的正常生理功能。
人体的能量来源主要是来自食物中的糖、脂肪,它们在经过人体消化吸收后,会被分解转化成能量,供人体细胞生长和代谢所需。
人体中的大部分信息的传递都是通过神经元进行的,它们之间主要是通过电信号和化学信号进行传递,而神经元之间的相互作用和信息传递就是人类意识产生的基础。
二、什么是意识,单个微观粒子为什么没有意识?
人类意识的产生是一个十分复杂的过程,受到人体结构、物质种类、信息传递等多个因素的影响,因此意识并不是所有动物都具有的,比如昆虫、贝类、蠕虫等动物,它们的神经系统相对简单,可能并没有意识。
单个微观粒子虽然也遵循量子力学规律,但却是没有意识的,这是为什么呢?
意识产生的原理是什么?
目前,科学家们对于意识的定义没有达成一致的意见,但绝大多数人都认为意识是由大脑产生的,主要是对外界刺激进行感知、思考、理解等活动,而这一切的活动都是由大脑神经元进行的信息传递完成的。
从最简单的层面来说,神经元之间的信息传递主要是通过化学信号进行的,当一个神经元受到外界刺激后,就会释放一种化学物质即神经递质,传递给下一个神经元,导致下一个神经元的电位发生变化,从而产生电信号,电信号又会传递到下一个神经元,这样一环扣一环,就完成了信息传递。
意识产生的机理是目前科学家们研究的一个热点,但是要探讨意识产生的机理,就要涉及到生物学、物理学、神经科学、心理学等众多学科,因此探讨意识产生的机理是一个复杂的、跨学科的过程。
在日常生活中,我们并不会感受到这种微观粒子的特性,因为在量子尺度下,这种特性并不明显,但是在量子尺度下,这种特性就会显现出来,比如双缝干涉实验,实验工具会对电子的位置和动量进行干扰,导致电子的性质发生变化,从而影响观察结果。
又比如量子纠缠实验,两个电子之间存在着一种特殊的量子纠缠关系,当A电子的自旋态发生改变后,B电子的自旋态也会发生改变,这种现象违背了爱因斯坦的“不确定性”原理,但是却能够支持海森堡不确定性原理在量子尺度下的成立,从而进一步支持了粒子无意识性的理论。
从大脑复杂度的角度来说,人脑由数十亿个神经元构成,神经元之间的连接方式也是非常复杂的,因此能够产生意识,而单个微观粒子之间的连接方式非常简单,因此没有意识。
目前,科学家们还没有找到意识产生的确切理由,但我们相信随着科学的不断发展,有一天,人类一定能够发现意识产生的真正原因,从而更好的理解人类身体和世界。