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探索量子世界,我們的意識難道真能影響客觀世界嗎?

直到19世紀末,人類對微觀世界的探索才真正受到挑戰,就是不確定性原理,最早是由海森堡提出,物質的波粒二象性意味著實驗測量精度存在理論上的極限,沒辦法做到百分之百沒有誤差。

現實生活中我們可以當這些誤差不存在,因為它們實在太小了,但是如果測量對象小到一定程度,誤差就沒辦法被輕易忽略了.

在量子力學的理論方面呢,位置的不確定性乘以動量的不確定性,等於一個叫普朗克常數的數字,這個長度的大小決定了多小才算足夠大,大到不確定性可以忽略,你可能會想,這個誤差我懂

但是科學家在他們花費數十億美元搭建的實驗室里,難道也無法避免類似的誤差嗎?

答案是確實無法避免,觀測這個動作,註定了觀測和被觀測者要有所接觸,所謂觀測者與被觀測者

我去地下車庫取車,卻發現車庫停電了一片漆黑,我摸遍全身上下,之找到一台照相機,手機手電筒什麼的都沒有,為了判斷我離車還有多遠,我把照相機的閃光燈打開,對著車子的方向拍了一張照,這到光到車子後反射回來,到我的眼睛裡,我判斷出我離它還有10米遠,這個是宏觀尺度下的狀況。

但是當部分條件進入微觀尺度,比如說,如果我的車只有一個電子這麼小,情形就會改變了,我按下一道快門,把一道光打在車上,光反射回來到我的眼睛裡,我判斷我離它還有十米,於是我向前步行十米,一摸,我的車怎麼不見了,其實就是那道光打在車上的時候,砰的一聲就把它轟飛了。

不確定性原理聽起來好像也沒什麼,但是當時有很多人敏銳的察覺到,它其實撼動了我們對客觀現實的理解

我們不再能確定所謂的客觀現實在不在那裡,如果一切都是波,而波我們又測不準,這令當時物理學家難以接受。

當時與測不準並列的還有另外一個實驗也狠狠轟擊了人們對客觀現實的認知。

也就是光子的雙縫實驗,這個結論就是,當沒有觀測者的時候,光子的運動顯示出波的特徵,當光子的運動被以任意形式觀測時,它就會看起來像粒子,也就是說,你看不看它這回事,對它是實際的狀況是有影響的

薛定諤是量子力學的奠基人之一,薛定諤的貓這個思維實驗室這樣設計的,一隻貓被關在箱子里,箱子里有個裝置,裝置里有很少量的放射性粒子衰變的可能性是50%,

如果這個粒子衰變了,這個裝置就會放出化學毒氣,瞬間毒死貓。沒有衰變,貓就活著,衰變了貓就死了。以傳統的觀點來看,我不打開這個箱子,裡面的貓要麼死要麼是活的。

但是以量子物理的觀點來看,如果我不去觀測,那麼貓就是既死又活的,這句話來說,在我們打開箱子觀察貓的狀態之前,量子力學的觀點是,貓處於一個量子疊加態,我們無法想像一個經典物體,怎麼能夠處於一個疊加態呢?

也就是同時處於兩種不同的狀態上,更不用說還是貓這樣一個有生命的動物了,是不是真的像量子力學說的那樣,是我們觀察貓這個動作本身,引起了貓的波函數成死貓或者火貓。

後來物理學家得出一個結論:觀察者的意識在波函數的坍縮中起了關鍵作用。

可是這樣就更糊塗了,彷彿把答案指向了神學,所謂的有意識和沒意識的觀測難道會引起不一樣的結果嗎?

這是不是可以證明人有靈魂存在呢?為了驗證所謂有意識的觀測者和無意識的觀測者到底有沒有區別,科學家又設計了一些各式各樣的實驗,結果發現,甚至不需要任何東西去看,只要觀測結果理論上能夠以任何方法獲取到,那麼波函數就會坍縮。

如果不存在這樣一個方法,那它就仍然是波函數的狀態,但是這樣的結論其實也只是把疑惑推向了另一個方向。

雖然有意識和無意識都沒有區別了,但是這又表示世界上好像有某個規律在監控著哪些東西之間是相通的,哪些知識是可以被獲取到,哪些信息是無法被獲取到,能夠被獲取到的信息都被坍縮成粒子,無法獲取到的信息都會維持波函數的狀態。

所謂箱子這個器件它比起裡面外面它起的似乎一種單純的隔絕作用,就是把貓所在的空間和其餘的整個宇宙化成了兩個部分,貓自己看自己,應該是坍縮的吧,應該是一隻粒子的貓,但是對它來說其餘的整個宇宙都是波函數。

在我們被箱子隔開的另一部分,看過來就是相反的,貓應該是波函數的疊加態,但是其餘的整個宇宙里能夠被觀測到的部分都是實打實的粒子。

感謝閱讀至此!希望本篇文章能讓大家看了覺得量子力學很有意思,對這個世界的看法又多了一點。

如果你沒有看懂,那就驗證了物理學家費曼的話:沒人能懂量子力學


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