量子研究者揭示:宇宙萬物為什麼沒有相同的存在?
宇宙萬物,乍一看,彷彿彼此獨立,各不相同。即使同一種事物,在形態、顏色、大小、屬性等方面,也存在著或多或少的差別。正因為宇宙萬物各有各的「個性」,才能被我們輕而易舉地區分開來。德國哲學家萊布尼茨曾言: 「世界上沒有兩片相同的樹葉」,或正是對此理的闡釋。
或許,會有人不假思索地反問道:難道孿生兄弟姐妹也不相同嗎?
回答:這還用問嗎?即使他(她)們長相完全一樣,難道他(她)們的喜好、性格、智商等這些內在的東西,也完全一樣嗎?
或許,還會有人問:複製的物體與原物體之間,難道也存在差別嗎?如果存在差別,還怎能叫做「複製」?
回答:有一句古老的哲語叫做「眼見不一定為實」。被複制的物體看起來與原物體一模一樣,實則眼睛看到的只是表相,而它們(原物體與複製體)的「內部世界」——分子熱運動——並不相同。
宇宙萬物,莫不相異。那麼,是否思考過,宇宙萬物為什麼各不相同呢?探索科學,探索宇宙,水木長龍與您繼續我們的探索之旅。
有量子科學預言者說過這麼一句話:如果研究透了量子理論,也就看清了宇宙本貌,也就了解到了整個宇宙的運作機理。
隨著量子科學的不斷發展,量子研究者對量子理論的不斷深入研究,「宇宙萬物為什麼各不相同」,或許可以從量子理論中尋找答案。
自從科學家發現光具有波粒二象性後,法國物理學家德布羅意很快便提出一個驚人觀點:一切粒子皆具波粒二象性。
3年後,戴維遜、革末和G.P.湯姆遜通過實際實驗觀察到了電子衍射現象,證明了電子也具有波粒二象性;之後,質子、中子、原子、分子、大分子、超大分子等粒子,也被觀測到了衍射或干涉現象。自此,「一切粒子皆具波粒二象性」被完全證實。而萬物由粒子構成,也就意味著宇宙萬物皆具波粒二象性。
宇宙萬物皆具波粒二象性,也就意味著波粒二象性實則處於一種疊加態。何時呈現出波動性,何時呈現出粒子性,取決於宇宙萬物的波函數坍縮的那一瞬間,疊加態才能呈現出確定的粒子態或是波動態。
從波粒二象性處於疊加態,量子研究者進而推測,宇宙萬物不止「波粒二象性」處於疊加態,實則在宇宙萬物的演變發展方向未被做出選擇前,一切可能的情況皆處於疊加態,即量子物理學中那句最為著名的物理哲語——一切皆有可能。只有做出選擇時,宇宙萬物的波函數才會出現坍縮,宇宙萬物的具體形態以及其演變發展的狀態,才能最終被確定下來。
波函數坍縮理論(註:波函數坍縮並非物理實在過程,而是引入的一種解釋量子力學奇異現象的方法),儘管屬於正統的哥本哈根解釋,可是難免又讓人心生疑問:又是誰導致的波函數坍縮呢?在量子物理學界里,這個問題的答案頗具爭議,難以最終確定。
關於波函數坍縮的起因,目前主要存在兩大解釋:一種解釋是自然選擇的結果,一種解釋是意識作用的結果。
第一種解釋,自然選擇的結果,認為宇宙萬物波函數的坍縮,不是人的意志可以決定的,而是自然環境決定的。因為宇宙萬物都不是孤立的存在,都與周圍環境相互作用,相互影響。即使原先宇宙萬物的所有可能狀態都處於疊加態而共同存在,但彼此之間的相互作用影響,最終也會導致各種疊加態事物的波函數出現坍縮,從而呈現出一種確定的存在狀態。
持該種觀點的研究者認為,如果所有的疊加態系統互不干涉,處於彼此絕對的獨立狀態,那麼所有系統的波函數將永遠不會坍縮,宇宙中所有可能的狀態也將永遠存在。而現實卻是,宇宙中幾乎不存在這樣的環境條件,因為宇宙是一個統一的整體,萬事萬物如同量子糾纏般彼此影響,彼此作用,所以我們才能看到我們當前所能看到的唯一宇宙。
第二種解釋,意識作用的結果,即宇宙萬物的最終確定,取決於觀察者的意識作用。這種解釋,頗有點「心想事成」的意味,或者說「我思故我在」的哲學蘊味。
被稱為「計算機之父」和「博弈論之父」的偉大天才科學家約翰.馮.諾伊曼,就很支持第二種解釋,認為觀察者的意識可能是導致波函數坍縮的主要原因,並在《量子力學的數學基
礎》中給出了詳細解釋。
除了約翰.馮.諾伊曼,還有很多量子研究者也支持第二種解釋。他們認為宇宙萬物的最終確定狀態,與觀察者的意識密切相關,正是觀察者的意識導致了宇宙萬物波函數的坍縮,決定了宇宙萬物的形成。那麼,觀察者的意識又來自哪裡呢?有研究者認為,來自宇宙萬物的集體意識傾向;也有研究者認為,源於宇宙自己的意識——認為宇宙就是一個具有超級智慧的大活體,可以根據自己的意識選擇宇宙的演化模式,每一次選擇,都會導致處於疊加態的宇宙系統的波函數坍縮一次,從而形成一種確定態的宇宙。
究竟哪一種解釋才是正確的呢?這個,「水木長龍」也無法給出最終答案,目前只能說見仁見智吧。或許某一天,人類的科學發展到了一定程度,對量子理論研究到了根本,到時候再回答當前這個讓人覺得極為燒腦的問題,可能就會變得非常兒科了。但是,無論自然選擇的結果,還是觀察者意識作用的結果,最終都是從宇宙萬物疊加態的各種可能性,經波函數坍縮而形成了唯一的確定性。
而這樣的唯一性,從大的方面思考,可以擴展到整個宇宙,可以認為宇宙有無數個存在態,所有的各種可能存在態的宇宙本來都處於一種疊加態,或因為宇宙自己的意識選擇的作用,或因為各個宇宙里的萬物意識的集體選擇的作用,最終導致宇宙的波函數坍縮,從而形成我們期望看到的當前唯一宇宙。
從小的方面思考,可以延伸到宇宙中無論大小的萬物(大可到星球、星系、星系團、超星系團等;小可到分子、原子、質子、中子、電子、中微子、夸克等),每一種事物原本都存在著各種可能存在的狀態,每一種事物對應的所有可能狀態都處於疊加態,或因為宇宙意識的作用,或因為各種事物自己意識的作用,或者集體意識的作用,最終導致每一種事物的疊加態系統的波函數坍縮,從而形成了每一種事物的唯一確定態。
至此,我們已經詳細解答了文章開頭的問題——宇宙萬物為什麼各不相同,現在你明白了嗎?
今天的分享就到這裡,感謝對水木的支持。
本篇文章「水木長龍」原創,轉載標明出處,謝謝!


※全新量子理論解析千古謎題:我是誰?來自哪裡?為什麼在這裡?
※愛因斯坦相對論全新解析:為什麼找不到宇宙中反物質?
TAG:水木長龍探索宇宙 |