這個世界是真實的么？

wenzhang

  一些量子物理的名詞，可能都耳熟能詳，比如波粒二象性，光電效應，普朗克常數等等。也能信手拈來一些名人，比如波爾，德布羅意，波恩，海森堡以及虐貓狂人薛定諤，等等。

  這些人到底在講些什麼東西？可能高中畢業的水準，就可以有一個初步的名詞了解了，比如概率雲，測不準，不連續性，等等。但是，這些東西，歸根結底到最後，卻演變為對整個宏觀世界真實性的質疑。以及延伸到平行宇宙論，甚至造物者論等唯心理論。這是怎麼回事呢？

  先從光說起，這個司空見慣的東西，卻很難說清楚它到底是個什麼玩意。

  首先：你覺得光沿直線傳播是對的么？

  當然不對，別說微觀上不對，就連宏觀上也不對，宏觀上，引力可以偏移光線。微觀上，光會在小孔或者縫隙中發生衍射現象，或者在雙縫隙發生干涉現象，照射到根據直線傳播根本達不到的地方。

  那麼下面，先引出了一個著名的實驗：楊氏雙縫干涉實驗：

  當一個點光源，再次通過兩個縫隙的時候，會投射出類似兩個頻率一致的波紋衍射的圖案，表現出典型的波動性。但是，愛因斯坦的所解釋的光電效應，又證明光子表現出粒子的性質，這就是微觀粒子波粒二象性的來源。簡單的說，某個微觀粒子，既可能是波，又可能是粒子。

  這個奇葩的觀點，不亞於去描述一個東西，既是球體，又是方塊。

  那某個微觀粒子，到底什麼時候是波，什麼時候是粒子呢？或者什麼時候表現出粒子性質，什麼時候表現出波動性質呢？

  於是這個雙縫干涉實驗被更進一步，既然一個光源發射出一束光子，我無法知曉為什麼會表現出波動性，那麼，我一個一個發射單個的光子，這回總能搞清楚了吧？於是，利用一些特製的儀器，從點光源一個一個發射光子（或者電子），通過雙縫。

     實驗一開始，一個個粒子，隨機打在顯示屏上某點，但是隨著實驗的進行，粒子一個個打過去之後，顯示屏上居然又明顯分布出一道一道的條紋，也就是說，即便粒子一個一個通過雙縫打過去，屏幕上依舊產生干涉條紋。

     這下科學家徹底蒙圈了，波是因為同時通過了兩個縫隙發生波動，才會發生干涉，而一個粒子的話，怎麼可能同時通過兩個縫隙呢？同時已經發射過去的光，又是怎麼和現在才發射的光進行干涉的？

  隨後，又進行了一個實驗，叫做【加入觀察者的雙縫干涉】，既然我搞不清楚你通過的是哪一個縫隙，那這樣，我在旁邊加上一台高度感光的攝像捕捉儀器，我去觀察你，到底是怎麼回事，究竟走的哪一條縫隙，這樣總可以了吧？

 但是做了這個實驗以後，結果更加懵逼：當你去刻意觀察，光子到底是從哪個縫隙通過的時候，屏幕上的干涉條紋消失了，出現了規規矩矩的兩道光紋路。但是當你不去觀察他，比如關掉儀器，或者拿走觀測儀器，屏幕上馬上又會變成交錯的干涉紋路。

  要知道，是不是有這個觀察儀器去觀察粒子到底通過哪個縫隙，對整個實驗環境是沒有任何影響的。光子表現出粒子性還是波動性，完全取決於他是不是被觀測到了。也就是說，你看著他，他就是一個樣子，你不看他，他就是另外一個樣子。

     比如電子云理論就是如此，只有在你觀測的時候，電子才規規矩矩的是一個粒子，而當你不觀測，電子就像漂浮在原子核周圍的幽靈，你完全不知道也無法測算它在什麼地方。

    對於這個現象的解釋，目前比較被接受的是哥本哈根學派的解釋：當你不觀察它，它就是空間漂浮的波，何時出現在哪，擁有無限種可能性，誰也無法測算；但是一旦你去觀察他，波函數瞬間坍塌，它因為你的觀察，它被固定了唯一的一種可能，變成了粒子。

 為了告訴我們，這個觀點有多可怕，愛因斯坦又做了一個實驗，叫做延遲選擇分光實驗：

光子從光源發出，遇到一個鍍銀的半透鏡（BS1），如果按經典理論，則光波分成兩半，各佔50%。如果按量子力學分析，則光子反射和透射的幾率各佔一半，整個系統的波函數是兩者的疊加。分成兩半的光波或幾率各半的光子經M1、M2兩個反射鏡反射，在I2處匯聚。在此，有兩種方案。

一：半透鏡BS2不存在的情況下，D1、D2兩處放置兩個探測器。如D2的響，表明光子來自M2，如D1的響，表明光子來自M1。探測器每響一次，完成一次測量。按照經典理論，我們相信這個光子在測量之前就已經存在，光子或反射，經M1到達D1；或透射，經M2到達D2。在某一個確定的時刻，光子必然處於某一條軌道的某一個位置上。但是我們不知道它究竟在哪個軌道上。需要通過測量進行反推。

二：在兩探測器之前放置另一個半透鏡BS2，來自M1或則M2的光子再次一半透射，一半反射，在此干涉。調整光程差，可以使達到上面探測器的干涉光相消，D2探測器將不會接收到任何光子信號；則D1探測器的干涉光必然相加，只要光源發出光子，必被此探測器接收。每次測量都表明，光子是同時經過兩條路線到達的。

在BS2位置，放還是不放第二塊半透鏡，相當於在雙縫實驗中打開還是遮擋另一個狹縫，但更加簡明。

惠勒的突破性在於：延遲選擇 。1979年，在普林斯頓紀念愛因斯坦誕辰100周年的專題討論會上，惠勒正式提出了延遲選擇的思想： 即當光子已經通過M1／M2之後再決定是否放置半透鏡。如果放，我們可以說光子同時走過兩條路；如果不放，則只走一條。 這樣就導致了一個怪異的結論： 觀察者現在的行為決定了光子過去的路線 。由於這個思想實驗並沒有限制實驗室的尺度，M1、M2兩條路線原則上可以無窮長，幾米、幾千米乃至幾億光年都不會影響最後的結論。觀察者現在的行為所決定的過去可能非常遙遠，甚至遠到人類還沒有誕生的宇宙早期。

更嚴重的危機出現了。 現在已經不僅是光子究竟走哪一條路，能不能知道走哪一條路的問題；甚至基本的因果性時間順序遭到了挑戰。

（以上分光實驗的說明是複製。）

      於是，通過這3個實驗，我們得到了一個在微觀世界裡，很詭異的事實，那就是：你現在的觀測行為，在影響某個事物本身的結果，在你觀測之前，是一種結果，但是經過了你的觀測，就會變成另外一種結果，甚至不管這結果是否在時間線中已經發生！也就是說：你現在的行為，正在改變過去的事情！

 但是這個現象只在微觀世界被發現，究竟宏觀世界是否也存在這個現象。於是 又有了著名的實驗：薛定諤的貓。這個看似簡單的實驗，本質上，卻是在質疑現實世界的真實性。一旦實驗成立，可以證明貓在某一個狀態下，既死又活，那就意味著，我們宏觀的世界的真實性遭到了挑戰。

    這不禁讓我想起了遊戲的渲染演算法，你在遊戲中，駕駛著戰機，飛躍藍天白雲。但是，你可曾想過，在你沒來之前，這裡根本沒有藍天白雲，你看到的藍天白雲，只是你到來的時候，根據演算法臨時渲染出來的。

 量子物理之所以詭異，是因為，他無時無刻不在告訴我們：你們的世界，其實都是虛擬的。

第一次投稿，求過！

請您繼續閱讀更多來自 AcFUN彈幕視頻網 的精彩文章:

TAG:AcFUN彈幕視頻網 |

※這個世界真是看臉的嗎！
※是的，川普勝利了，但真實的世界就是這個樣子的啊！
※這個世界其實挺好
※世界上真的有鬼嗎？全部看完你會懷疑這個世界！
※「妖男」當道，這個世界是怎麼了？
※這個世界，真的人人都有病么？
※這個世界真的不是你看到的樣子
※我們試圖弄懂這個世界，也在放棄弄懂這個世界。
※如果這個世界上有兩種人，你會是哪一種？
※這個世界，真的對女人太好了一點
※這個世界對單身人士的惡意，真是一點也不少
※在這個看臉的世界，這五大星座就是美得與眾不同！
※其實，這個世界沒人在關注你
※這個世界上有三個男人，是神一般的存在！
※你是否改變了對這個世界的期待？
※這些事實真相會讓你覺得，原來你對這個世界真的不了解
※在這個看臉的世界，什麼最重要？當然，還是臉！
※[看看]藝術是一個桀驁不馴的朋友，它會帶著你企及這個世界的真實
※關於這個世界，聰明人需要知道的九個真相