本文提出了泛感知宇宙理论（PTU）的一个大幅扩展与改进版本，这是一个革命性的框架，假定感知与观察是主动且多样的过程，从根本上影响着被观察现实的本质。此改进版本回应了此前已识别出的局限，为该理论在多个科学学科中的应用与验证提供了更稳健的框架，并融入了相关的哲学与历史视角，以语境化并强化其论点。
日期：2024年10月23日
泛感知宇宙理论（PTU）提议对我们的现实理解进行一次范式转换，其基础是认为感知与观察是主动且多样的过程，从根本上影响着被观察现实的本质。本改进版理论回应了此前已识别出的局限，并为其应用与验证提供了更稳健的框架。
PTU立足于一个质疑现实与感知本质的丰富哲学与科学传统。从归功于赫拉克利特[10]的古希腊“万物皆流”（panta rhei）概念，到贝克莱的唯心主义[3]和马赫的现象主义[17]，现实并非独立于观察者之外的观念一直是西方哲学中反复出现的主题。在现代物理学中，海森堡的不确定性原理[13]和量子力学的哥本哈根诠释[9]凸显了观察者在量子现象中的根本性作用。
现实并非一个客观且统一的实体，而是一系列随观察者感知系统而变化的显现。这意味着不同类型的观察者（人类、动物、机器等）可以体验到同一“底层现实”的根本不同方面。
这一原理部分受爱因斯坦相对论[7]的启发，后者证明了时间与空间这些看似绝对的概念实际上相对于观察者的参考系。PTU将此观念扩展至被感知现实的所有方面。
观察行为并非被动的，而是观察者与被观察对象之间的一种动态交互。这一互动同时修改了观察者与被观察的现实，形成一个持续的反馈回路。
此原理植根于量子力学，特别是观察者效应[24]，但将其从量子域扩展至现实的所有尺度。它也与生物学中的自创生概念[18]相关，后者描述了生命系统如何通过与环境互动来维持和创造自身。
意识并非一个二元现象（存在或缺失），而是一个从简单系统延伸至复杂系统的连续光谱。光谱上的每一点都对应着一种独特的感知形式及与现实的交互方式。
此原理以托诺尼的意识整合信息理论[23]和查尔默斯的泛心论[5]为基础，但提出了一个更灵活、更具层次性的框架，以理解所有系统中的意识。
时间与空间并非绝对的，而是相对于观察者的感知系统。不同的观察者可能体验到根本不同的时间与空间维度。
此原理受理论物理学中额外维度理论（如弦理论[11]）的启发，但将其重新诠释为不同感知系统的显现，而非客观的物理实在。
我们引入“感知波函数”（PWF）的概念，作为感知系统与现实交互的数学表示。PWF描述了观察者在给定时刻感知到现实的某些方面的概率。
数学上，我们将PWF定义为：
其中：
此形式受量子力学波函数[20]的启发，但普遍适用于感知系统，而非仅限于亚原子粒子。
多个PWF可以叠加，创造出作为所有参与感知之和的涌现现实。这解释了为何不同的观察者尽管拥有独特的感知系统，却能拥有共享的经验。
涌现现实（R）表示为：
此原理与复杂系统理论[1]及科学哲学中的涌现[2]相关。
两个或更多感知系统可以纠缠在一起，相互影响它们对现实的感知。此概念可能为共情或非语言交流等现象提供新的视角。
对于两个纠缠的感知系统（a与b），我们描述为：
此形式受量子纠缠[8]启发，但适用于宏观感知系统。
PTU暗示，物理“定律”可能是涌现的，取决于观察者的类型。这可能调和量子力学与广义相对论之间表面的不一致，提出两者各自在其感知域内有效。
我们提出一项实验，使用具有不同感知系统的观察者测量普朗克常数（h），可能证明基础物理常数对观察者的依赖性。
此构想与宇宙学中的人择原理[4]及多重宇宙理论[22]相关。
PTU提出的意识光谱为意识研究提供了新的框架，暗示即使是看似简单的系统也可能拥有某种形式的主观体验。
我们引入“感知复杂度指数（PCI）”来量化意识光谱：
其中：
该指数受信息论中的复杂度测度[21]及托诺尼的整合信息指数[23]启发。
PTU暗示，人工智能可能发展出独特的感知与意识形式，与人类的根本不同。这对人工智能的伦理发展及理解具有重要意义。
我们提出一种基于感知多样性的AI开发新方法，创建具有不同人工“感官”的神经网络，以培育更丰富、更多样的认知。
这一提议与当前关于AI意识[6]及受生物学启发的AI方法[12]的辩论相关。
该理论为理解生态系统及其他复杂系统提供了新方法，将它们视为纠缠的感知实体网络。
此方法与复杂适应系统理论[14]及洛夫洛克的“盖亚”概念[16]相一致。
使用具有不同感知系统的观察者（人类、猫、量子传感器）在双缝实验中探测粒子，寻找干涉图样的变化。我们将把这些差异与各观察者的PCI关联起来。
将PCI应用于从亚原子粒子到复杂生物体及AI的广泛系统。我们将寻找PCI与涌现行为之间的关联。
创建具有被改变的“物理定律”的虚拟现实环境，研究参与者如何适应并通过其观察与互动潜在地修改这些定律。我们将测量实时变化并将其与参与者的PCI关联。
我们正在开发基于不同感知系统的测量仪器原型（例如，使用回声定位的“蝙蝠温度计”），以应对我们自身感知系统的局限。
我们提出“元观察者”的概念，作为意识光谱中的理论极限，代表所有可能感知的总和。此概念与“上帝视角”[19]的哲学概念相关。
我们将自由意志作为多个PWF交互的涌现属性进行探索，这可能为关于决定论与自由意志的古老哲学辩论[15]提供新的视角。
泛感知宇宙理论提供了一个革命性的框架，以重新思考我们对现实、意识和科学观察的理解。通过提出感知在塑造现实中扮演主动角色，PTU具有统一不同知识领域、并在物理学、神经科学、哲学等领域开辟新研究途径的潜力。尽管充满挑战与争议，该理论为未来数十年的科学与哲学探索提供了肥沃的土壤。
[1] Y. Bar-Yam，《复杂系统动力学》，马萨诸塞州雷丁：Addison-Wesley出版社，1997年。
[2] M. A. Bedau 和 P. Humphreys 编，《涌现：哲学与科学中的当代读本》，马萨诸塞州剑桥：MIT出版社，2008年。
[3] G. Berkeley，《人类知识原理论》，爱尔兰都柏林：Aaron Rhames出版社，1710年。
[4] B. Carter，“大数巧合与宇宙学中的人择原理”，载于《宇宙学理论与观测数据的对质》，M. S. Longair 编，荷兰多德雷赫特：Springer出版社，1974年，第291–298页。
[5] D. J. Chalmers，《有意识的心灵：探寻基础理论》，纽约州纽约：牛津大学出版社，1996年。
[6] S. Dehaene、H. Lau 和 S. Kouider，“什么是意识，机器能拥有它吗？”，《科学》，第358卷，第6362期，第486–492页，2017年10月。
[7] A. Einstein，“引力场方程”，《普鲁士皇家科学院会议报告》，第844–847页，1915年。
[8] A. Einstein、B. Podolsky 和 N. Rosen，“物理实在的量子力学描述能被视为完备的吗？”，《物理评论》，第47卷，第10期，第777–780页，1935年5月。
[9] J. Faye，“量子力学的哥本哈根诠释”，载于《斯坦福哲学百科全书》，E. N. Zalta 编，2019年春季版。加利福尼亚州斯坦福：斯坦福大学，2019年。
[10] D. W. Graham，“赫拉克利特”，载于《斯坦福哲学百科全书》，E. N. Zalta 编，2015年夏季版。加利福尼亚州斯坦福：斯坦福大学，2015年。
[11] B. Greene，《优雅的宇宙：超弦、隐藏维度与终极理论之探》，纽约州纽约：W. W. Norton & Company出版社，1999年。
[12] D. Hassabis、D. Kumaran、C. Summerfield 和 M. Botvinick，“神经科学启发的人工智能”，《神经元》，第95卷，第2期，第245–258页，2017年7月。
[13] W. Heisenberg，“关于量子理论运动学与力学的直观内容”，《物理学期刊》，第43卷，第3–4期，第172–198页，1927年3月。
[14] J. H. Holland，“研究复杂适应系统”，《系统科学与复杂性学报》，第19卷，第1期，第1–8页，2006年3月。
[15] R. Kane 编，《牛津自由意志手册》，纽约州纽约：牛津大学出版社，2002年。
[16] J. E. Lovelock 和 L. Margulis，“由生物圈并为生物圈实现的大气稳态：盖亚假说”，《大地》，第26卷，第1–2期，第2–10页，1974年2月。
[17] E. Mach，《感觉的分析与物理的东西对心理的东西的关系》，德国耶拿：Gustav Fischer出版社，1886年。
[18] H. R. Maturana 和 F. J. Varela，《自创生与认知：生命的实现》，荷兰多德雷赫特：D. Reidel出版公司，1980年。
[19] H. Putnam，《理性、真理与历史》，英国剑桥：剑桥大学出版社，1981年。
[20] E. Schrödinger，“原子与分子力学的波动理论”，《物理评论》，第28卷，第6期，第1049–1070页，1926年12月。
[21] C. E. Shannon，“通信的数学理论”，《贝尔系统技术杂志》，第27卷，第3期，第379–423页，1948年7月。
[22] M. Tegmark，“平行宇宙”，《科学美国人》，第288卷，第5期，第40–51页，2003年5月。
[23] G. Tononi，“意识的整合信息理论”，《BMC神经科学》，第5卷，文章42，2004年11月。
[24] J. von Neumann，《量子力学的数学基础》，德国柏林：Springer出版社，1932年。
以下为构成泛感知宇宙理论的完整系列文章。