意識研究/幾何現象主義
“如果意識在每一個時間點上都被定義（並且是不同的），那麼它也應該與空間中的點相關聯：真正的主觀觀察者系統應該與時空點相關聯。”摘自澤 (1979) 的“量子理論和時間不對稱”。
已經證明，意識體驗是大腦輸出的一種觀點，它沒有明顯的功能，它從一個自身是空的點觀察，並且它不執行任何過程。這種奇怪的意識描述是意料之中的，因為如果意識很簡單，它在幾個世紀前就已經被解釋清楚了。在本章中，描述將用簡單的數學語言表達，並與推斷出的物理世界相關聯，以便從大腦的神經生理學角度來理解它。
該理論將體驗描述為大腦內部跨越時間和空間的虛擬現實。這種虛擬現實以指向觀察點的向量集的形式存在，這些向量集創造了我們所知的“檢視”的幾何形狀。該理論將提出，我們的大腦，像宇宙的其他部分一樣（參見第 3 章），至少排列在 4 個維度上，正是這種四維時空的特殊幾何形狀導致了“檢視”。該理論將證明，在這個“檢視”中，不需要任何東西進入觀察點。該理論將提出，大腦的大部分都致力於用一個世界和自我的模型來填充這個小的、有意識的大腦活動體積。
第一部分：解釋檢視
發展包含意識的假設的第一步是描述第 1 章中描述的“檢視”的幾何形狀。我們體驗的“檢視”包含垂直和水平排列的事物，事物與觀察點之間存在不確定的距離。觀察點是一種幾何現象，它不包含任何東西，檢視中的事物同時發生。檢視中的事物必須是事物本身，不需要任何其他觀察者或進一步觀察，這意味著需要一個 4D 座標系來描述它們（參見第 3 章）。檢視中的事物不能與點有任何分離，但也不能在 3D 中位於該點。這些關於同時性、四個座標軸和與點零距離的約束表明，可以利用勾股定理來描述檢視中任何物體相對於觀察點的位置，即
(1) 0 = x2 + y2 + z2 – b2
該方程描述了一系列三維球面，它們沿著 x、y、z 和 b 軸與觀察點（原點）分離，但這些球體內部的任何點與原點的距離都為零。事物“存在於”x、y、z 方向上，但當考慮 b 方向時，它們與原點的距離也為零。檢視中事物之間的距離取決於事物在觀察點處的角度距離。觀察點同時存在著空無一物和整個檢視，就像我們觀察檢視時的點一樣，但在這個點內部找不到任何東西。這種描述不是“理論”，它只是利用數學來描述意識體驗的一個方面。
是否有可能更進一步，利用同時性的約束將“b”識別為物理時間“ct”的長度？這樣
0 = x2 + y2 + z2 – ct2
該方程描述了繫結和同時性。它與閔可夫斯基光錐方程具有相同的形式（參見意識研究的物理學），要麼該方程描述了某個非物理空間，要麼它在這個上下文中的使用是對相對論的重新解釋（具體來說，時間可能有虛座標，見下文）。該方程是一個理論，因為無法確定 b=ct，這種等式是根據兩個方程的相似性和它們的應用領域推斷出來的。如果方程 (1) 是正確的，那麼“檢視”將是一個小體積或大腦活動的外殼，可能位於丘腦中。由於 x、y、z 指的是大腦體積中的實際位置，因此“檢視”對機械變形敏感。可以透過迴圈變形丘腦中的潛在部位並觀察受試者的反應來測試該方程。需要進行雙側變形，如果變形嚴重，預期的反應可能是以下之一：失神發作、運動不能性緘默症或譫妄（參見注釋 1）。
已經證明，丘腦中央中核的雙側電刺激會導致失神發作（Velasco 等人，2000）。也可以預期，經顱磁刺激也可用於阻斷 ILN 的活動，從而導致失神發作。可以透過微量移液管施用全身麻醉劑來選擇性地失活任何介導意識的核區域，並進行地形分析。
關於“檢視”的這個假設並沒有解釋意識，但它似乎解釋了體驗的幾何形狀（感知、夢境、身體感覺等）。
第二部分：擴充套件現在的描述
意識理論所需的第二步是描述“虛幻”或擴充套件的現在。
一個穩定的世界體驗不僅包括一個檢視，而且還包括一個隨時間延伸的檢視。這種時間的延伸不是一系列無關緊要的、靜止的、世界模型，而是一系列連續的事件。我們聽到完整的單詞並體驗運動；我們並不侷限於一個不可能的瞬間。這種時間延伸的重要特徵是，事物在心理空間中的位置會隨著時間延伸而被體驗，並且它們在某個點被觀察。這在第 1 章的“時間”部分中進行了充分的討論。經驗方程 (1) 可以透過在另一個座標軸上新增一個位移來擴充套件
(2) 0 = x2 + y2 + z2 - Δb2 + Δe2
其中 Δe 是物體在心理時間中的一個小位移；指定了小位移，因為擴充套件的現在相當短，可能與其他變數沒有線性關係。該方程適用於特定的物體，一旦涉及給定物體的事件序列結束，這些事件將不再可用，即：當一個單詞結束時，它將不再處於擴充套件的現在中。這種描述不是“理論”。對於給定的球形外殼 (x2 + y2 + z2)，它是球體相對於觀察點的半徑 r，因此
0 = r2 - Δb2 + Δe2
如果 r 與 Δb 和 Δe 相比很小且恆定
Δb2 ≈ Δe2
這些是描述體驗的經驗方程，但可以初步擴充套件到描述物理空間和時間。如果將“b”替換為物理時間
(cΔt)2 = Δe2
所以 Δt = Δe/c
並且 ΔT = Δt
其中 T 是以秒為單位的心理時間，而不是以米為單位的時間，而 t 是以秒為單位的物理時間。我們對時間的體驗將是由於心理時間中的位移，而不是物理時間中的位移。相反，物理時間軸將負責建立檢視的幾何形狀，在這個形狀中，事物似乎在某個點被觀察到，因為它與其他軸具有相反的符號。方程 (2) 對檢視的幾何形狀進行了高度簡化的描述；即使是對五維時空可能構型的簡要考慮也會導致無數可能性，例如軸的洛倫茲變換以及觀察點所走路徑上分離的消失。同樣，將“b”識別為“ct”意味著這只是一個理論。
物體在時間中的排列方式似乎是“類時的”，因為它們是給定位置上事物之間相互不遮擋的獨立排列，過去某個時間點在空間中的排列不會覆蓋現在在空間中的排列。此外，觀察點似乎沿著時間軸不斷運動，因此附加到過去事件的擴充套件現在在事件或事件序列結束時總是消失在觀察範圍之外。這種時間擴充套件的資料配置可能會為一個小型神經元集合中的世界和心智的參考模型或參考狀態提供必要的穩定性。
這種將體驗視為一種形式而不是一種過程的想法是眾所周知的（參見：貝特森 (1979) 的“形式和過程之間辯證法的之字形階梯”），通常認為體驗既不是形式也不是過程。然而，如果體驗是一種包含事件連續性的形式，那麼它是一種包含過程的形式。在任何一個時刻，都存在一組結構化的事件，這些事件延伸到過去並分佈在空間中，它們是幾何形式的一部分。這些事件在觀察點透過空間和時間中的角度被分開。未來尚未被選擇，因此沒有定義的事件通向未來。這提供了在任何時刻向前邁向未來的體驗。
該理論的一個重要特徵是，**體驗不是某個時刻的觀察點**。體驗既是隨時間延伸的事件序列，也是觀察點。在方程中
0 = x2 + y2 + z2 - Δb2 + Δe2
經驗是指所有具有座標 (x,y,z,b,e) 的事件，而不是那些具有座標 (0,0,0,0,0) 的事件。這意味著經驗是一組事件，它們在一個具有非凡特性的框架中被佈局。它有一個 '負' 維度 (b)，允許在時間和空間上分離為零的地方。該框架具有幾何對偶性，相同的事件在瞬時和 '在那裡'，在時間和大腦的空間中展開。
第三部分：幾何形式對大腦活動的控制
如果這個描述是正確的，那麼系統在某一點的過去狀態就存在，並且可能為當前時刻提供一個優先的基礎。這與 Zeh (1979) 的觀點並不十分不同，他認為意識觀察者是某一點上量子態的配置（見注 2）。擺在理論家面前的問題是如何將經驗中物體位置的經驗方程連線起來
0 = x2 + y2 + z2 - Δb2 + Δe2
與 Zeh 的關於點觀察者的疊加方程
|β>0 = ∫d(ф1(x0))... d(фν(x0)) f({фν(x0)}) |{фν(x0)}>
以及如何將五維幾何整合到物理宇宙中。需要注意的是，方程 (2) 是一個經驗方程。數學家和理論物理學家的任務是發現這樣一個方程如何才能與現代科學相相容，或者提出一個更合適的方程。
參考狀態將提供一個與大腦水性介質提供的優先基礎不同的替代優先基礎。如果參考狀態選擇產生行為的大腦活動配置，它將透過這些行為以正常的方式改變整個世界。從量子力學的角度來看，整個世界的狀態向量將受到周圍環境的影響最大，但也會包含來自每個意識觀察者的優先基礎的貢獻。需要注意的是，這個想法純粹是理論上的。
可以透過檢查昏迷患者的大腦活動來研究大腦中參考狀態的存在。如果昏迷患者的大腦活動顯示出可以歸因於單個神經元或少量神經元量子漲落的模式，但在意識患者中沒有顯示這些模式，那麼假設將得到支援。Bershadskii 等人（2003）可能最近在 Flinders 敏感系大鼠的 "遺傳性抑鬱邊緣系統大腦" 中觀察到了這種效應。
一種新的經驗主義：幾何現象主義
認為意識經驗是一種現象，一種允許認知現象世界的幾何形式的理論，將被稱為 '幾何現象主義'。幾何現象主義認為，意識是一種複雜的現象，它由神經處理輸出的幾何形式組成。它在很大程度上是一個經驗理論。
該理論的經驗部分相當直接，它提出意識的悖論是由一個心理造成的，它是大腦活動在空間和時間中展開，但也沒有與處於當前時刻的點分離。這就是為什麼我們的思維看起來就像我們身體環顧世界的樣子：我們的經驗是大腦活動，但它似乎是從這種活動中的一個點眼觀察的。該理論明確地將所有不在心理的時空中的活動描述為 '非意識'。它不同於資訊系統理論，因為它描述了意識體驗，而不是將事物載入到這種體驗中的非意識過程。
該理論的第三部分不是經驗性的。因此，它最容易受到批評。該理論的每個部分都獨立於其他部分，因此即使第二部分或第三部分被發現是錯誤的，第一部分也可能是正確的。
相對論和量子理論的解釋
幾何現象主義引入了一個負維度 (Weyl, 1918)，它可能對應於物理時間。相對論理論史學家會立即認識到這在理論早期簡化模型中使用的 '虛時間'（見第二章），而現代相對論理論家會對這樣一個古老的概念嗤之以鼻。毫無疑問，'真即時間' 是描述物質和能量運動所必需的。能量沿著時空中的一個路徑流入觀察點，並沿著另一個不同的路徑流出。這兩條路徑不是由 '虛時間' 區分的，但在真即時間中顯然是不同的。然而，我們的意識體驗與這種傳統的宇宙描述之間存在一個重大區別：在意識體驗中沒有任何東西流入觀察點。
空間和時間是否可能存在一種適用於意識體驗中的觀察點，另一種適用於能量從一個地方到另一個地方的實際運動？答案不僅是 '可以'，而且有充分的證據表明這種情況確實發生了。量子物理學家長期以來一直堅持使用相對論的古老形式，這種形式偽裝成費曼路徑積分中的維克旋轉。他們使用這種令人尷尬的形式主義，因為它有效；它描述了所有可能從未真正發生過的粒子位置如何影響觀察到的粒子的位置。量子物理學家面臨的問題與意識的經驗科學麵臨的問題非常相似：在沒有東西真正移動的時空中的幾何形狀是什麼？
宇宙學家也已將虛時間納入對整個宇宙的描述中，對宇宙幾何形狀的當前經驗描述可以總結為
"...我們看到，今天，我們宇宙的定性行為是德西特宇宙，只是物質的存在導致宇宙的膨脹小於德西特宇宙的情況。 " Reid 等人 (2002)。一個 "德西特" 宇宙由度量描述：ds2 = dx2 + dy2 + dz2 – dt2 + de2 其中 t 通常是虛數（即：負一的平方根乘以 t）。這與上面的方程 (2) 非常相似。
使用 '虛時間' 可能不是解釋意識觀察的唯一方法。真即時間也可能適用，也許透過一些 '光子在神經組織體積中心來回的虛擬運動'。
意識體驗場所的物理性質
任何意識體驗的場所都將是一個小的，幾乎是球形的，高度連線到皮層和大腦其他部分的神經元外殼或體積。它將物理上和功能上靠近感覺輸入路徑，以從感覺獲得參考資料。它將足夠大以表示所有體驗內容。視神經包含約一百萬根纖維，因此可能需要大約一百萬個數據點。資料可以在單個突觸的層面上保持。在半徑為 2 mm 的細胞核中，每個 mm3 中可能存在超過 100000 個突觸（每個神經元超過 1000 個），這意味著半徑為 2 mm（約 300 萬個突觸）的細胞核可能支援足夠密度的 資料點，以成為意識中心。
可能至少存在四個這樣的中心，其中兩個古老的中心位於小腦下方，兩個位於大腦下方。只有一個是占主導地位的。只有一個細胞核占主導地位的要求意味著它需要與大腦的兩個半球良好連線。
丘腦的中央中核是意識體驗中心的最合適候選者，但它並不是唯一可能性。
定性
體驗中的物體包括定性，例如顏色、聲音等。構成體驗的定性域可以是 ILN 中的任何神經活動域，儘管它可以被限制，例如，限制在電磁域 (McFadden 2002) 或 '自旋' 域 (Hu 2002)。
知識問題
想象一下，一件事情沒有任何時間。這是不可能的。說一個像 'at' 這樣的詞。如果它持續的時間為零，你能知道 'a' 嗎？知道涉及兩個因素，分類和連續性。在第一章中指出，即使沒有東西可分類，例如在冥想時，只有黑暗或光明，也依然存在某種知識。在這種情況下，'知識' 和 '連續性' 的體驗之間似乎沒有區別。連續性是在不需要遞迴的情況下體驗你體驗的體驗（即：不需要將事物從一個時刻迴圈到下一個時刻）。
體驗的體驗表明，每個觀察時刻都可供隨後的時刻使用。如果允許五條座標軸以及零長度向量，這是很有可能的，因為事物可以以無數種不同的方式排列。這種靈活性使得過去延長的體驗成為現在延長的體驗的子整合為可能。
在閱讀了這一部分後，許多讀者可能會想 '啊，但我怎麼知道事物的意思？如果我看到一棵樹，我為什麼知道它是一棵樹？'。對此的回答是，你的非意識大腦已經對 '樹' 的大多數細節進行了分類和記錄。你沒有意識地知道這些細節，你只知道這些細節存在，一種叫做 '熟悉' 的狀態。與樹和身體相關的熟悉感（'直覺'）的連續性就是 '知道你知道' 這棵樹。
深度感知
幾何現象主義不包括任何對深度的直接體驗。觀察點與體驗中的事物之間的分離是不確定的，這就是為什麼我們在天文館的天花板上或虛擬現實眼鏡的螢幕上看到星星離我們無比遙遠。雖然深度是不確定的，但我們仍然感覺好像我們的胸部在頭部下方，我們的腳在胸部下方，這是怎麼做到的？
如果你閉上眼睛，揮動手臂，手的軌跡會以一種模糊的方式被感知。這種模糊的用手移動的過程在英語中沒有一個常用的詞語來描述，但我們都能體驗到它。（從技術上講，它可能被稱為運動感覺或運動軀體感覺）。如果使用均勻的擺動，就會讓人感覺移動的手有兩個部分，一個是實際移動的手，另一個是在一秒鐘後跟隨它的複製品。如果手從頭部移動到膝蓋，手的軌跡會像一條穿過延伸的現在時的陰影弧線一樣出現。這引發了這樣的可能性：我們對身體內部和周圍深度體驗實際上是時間體驗。例如，當我們體驗到我們的腳低於胸部時，我們實際上是在體驗手的想象運動，或眼睛聚焦肌肉的運動，或一系列從胸部到腳部的連續感覺等等。身體佔據的空間然後變成了一個“動作空間”，分離由動作和感覺的時序來定義。
雙目深度感知不同於身體擴充套件的感覺。當我們用一隻或兩隻眼睛看中等距離和遠距離時，視野幾乎相同。如果我們專注於近處的物體，遠處物體就會變得模糊；聚焦的動作將世界分成一個清晰的物體外殼和模糊的其他物體。如果我們把焦點放在一個近處的物體後面，這個近處的物體就會分成兩個影像，一個模糊的實心的，另一個模糊的透明的。所有這些效果與物體隨著距離變化的相對大小的變化相結合，為判斷距離提供了線索。我們從未像我們對垂直和水平排列的物體有清晰的視野一樣，對深度排列的物體有清晰的視野。但是，我們確實有感覺，我們可以伸出手去觸控東西，這表明想象的運動體感可能會產生深度體驗。如果非意識大腦正在提供運動模型來增強深度體驗，那麼這可能是許多解釋深度判斷精度隨著距離而下降的原因之一（例如，參見 Cutting & Vishton 1995）。
該理論的哲學含義和自由意志
最重要的哲學含義是時間存在。心靈應該被認為是一個跨時間實體，佔據一段時間的長度，有一個現在時刻，可以現在訪問。該模型的另一個特點是，大腦本身有時可能成為量子多重宇宙分支點的來源。該理論還與否定物質世界和科學的哲學體系相一致，因為它認為科學是一個與觀察相一致的事物的連貫體系。物質世界可以被接受或拒絕，而不會使該理論無效。當然，它也與普通的自然哲學相一致。
該理論可能也對“自由意志”的哲學問題有影響。關於“自由意志”已經寫了大量的文章，當前論點的現狀總結在蒂莫西·奧康納在http://www.seop.leeds.ac.uk/entries/freewill/">斯坦福哲學百科全書</A>中的條目中。在討論意識時，最令人感興趣的“自由意志”方面是是否有“有意識的自由意志”。我們當然意識到了非意識大腦做出的決定，但有沒有任何型別的決定是由於意識本身造成的呢？
如果上述意識理論是正確的，那麼我們的“參照心理狀態”將對決策產生重大影響。這種狀態將從無數可能的過程中選擇與之一致的過程。 “參照心理狀態”本身將取決於個人以前的選擇歷史以及對整個世界的接觸。它還將取決於個人尋求的思維狀態型別。它是個人獨有的（參見：量子物理學的“不可克隆”反對意見），並且由意識體驗中的所有事物組成，從情緒到背痛，再到態度。從我們的“參照心理狀態”可能是獨一無二的，無法測量，也同樣難以預測的意義上說，它可以被認為是“自由意志”的基礎。但是，我們能導航到一個新的“參照心理狀態”嗎？我們能選擇我們選擇的依據嗎？
自我
心靈的空間和時間包含來自世界的感覺資料、來自身體的感覺資料以及來自神經過程的輸出，例如產生想象的言語、白日夢、夢境等等。“我”是離觀察點最近的身體，它有一個語音處理器，稱這個身體和它自己為“我”。我的身體有一系列的感覺過程，特別是內臟感覺、運動控制和建模活動，包括想象的言語，這些活動在心靈中與身體無關的部分中找不到。我稱心靈中身體、思想、感覺和行為的集合為我的“自我”。 “自我”的大部分，例如身體、技能等等，本身並不具有意識。只有心靈是有意識的，它包含與世界和“自我”相關聯的事物。
註釋
註釋 1：Schiff 和 Plum (2003) 將以下狀態分類為喚醒但沒有意識或可能沒有意識：持續性植物狀態、失神發作、運動性緘默症和嚴重譫妄。在沒有意識的情況下，目的性活動嚴重缺乏。
註釋 2：Zeh 對量子點觀察者的推導。
Zeh 假設宇宙包含一個觀察者，它是一個區域性系統，可以指定為狀態的正交歸一基 фi，宇宙的其餘部分是狀態 ψk 的基，宇宙的全域性狀態由以下給出： Σik фiψk。如果觀察到一個結果 l，新狀態將是一個乘積狀態： фlψl，其中 ф 和 ψ 在這種情況下僅指新狀態的機率集合。如果在給定時刻 t 的時空被分成兩個區域，I1 為觀察者，I2 為其餘部分，則任何狀態向量 |фν(x)> 由以下直接積給出：|фν(x)1>|фν(x) 2>。可以使用它來推匯出給定狀態 (l) 的狀態向量，以觀察者的時空表示
|β>1 = ∫1 D фν(x) ψl[фν(x), t]|фν (x)> 1
這指定了一組可以透過索引 l 來區分的乘積狀態。積分只在觀察者的時空區域進行，意識可以分支到任何乘積狀態中。這意味著在每個點都有一個不同的狀態。一個點的狀態是什麼？這是從前一個方程推匯出來的，其中 x 設定為 x0:
|β>0 = ∫ d(ф1(x0))... d(фν(x0)) f({фν(x0)}) |{фν(x0)}>
因此，每個點都有向量疊加。
參考資料
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