觀察到底對微觀世界有啥影響?

2020-10-10 小彭來給您解惑

上一期我們談到量子力學和人的意識有啥關係,其實目前科學家只認可「觀察」會影響到微觀世界,並不承認人的意識會影響到微觀世界。但是不少網友認為「觀察」本身也是起源於人的意識,所以並不能立即否定意識對客觀世界的影響,今天我將進一步揭示「觀察」對微觀世界到底有啥深刻影響。

首先上一期我們明確了「觀察」的物理含義,無論是人的肉眼觀察,還是儀器的觀察,其實本質都是光子(或電子)打到被觀察物體上反彈回來,進入眼睛或者儀器成像,於是我們「看見」了物體。從觀察的定義不難看出,觀察肯定是要用光子或者電子去撞擊物體才行。但是這個撞擊過程如果對物體影響太大直接把物體撞飛,那麼我們觀察的結果就會有很大偏差,也就是說我們觀察的結果很有可能是因為我們的撞擊造成,我們很難觀察到物體未被撞擊前的結果。

這裡就形成了一個矛盾,我們要觀察必然要去撞擊,但是撞擊後物體會被撞飛導致我們觀察不到物體本來的狀態,似乎這已經是無解了。我們如何才能不去撞擊也能觀察物體呢?其實也是有辦法的,這裡就要提到微觀世界的一個特性:概率性。

有一句經典的話叫:微觀世界的一切都是概率。其實意思就是說微觀世界在你觀察之前一切都是不確定的,比如電子位置在哪不確定,電子速度多少不確定。正是由於微觀粒子具有極大不確定性,所以微觀粒子不可能擁有靜止這種狀態,微觀粒子永遠只能用概率來描述,比如在T=2秒時,電子在A位置的概率是30%,B位置的概率是45%,C位置的概率是25%。所以你必須要習慣用概率去解釋微觀世界。

但是微觀粒子在你觀察的一瞬間,是有可能從不確定狀態變成確定狀態的,比如我在T=2秒時去觀察一個電子是否在A位置,假設我看見電子在A位置了,那麼電子在B和C的概率瞬間變為0%,而在A位置的概率瞬間變成100%。但是你一旦馬上放棄觀察,微觀粒子馬上又不確定了,然後把A、B和C位置的概率值進行重新分配。剛剛說的是T=2秒我們在A位置看到微觀粒子的情況,那麼還有一種情況就是我們在T=2秒時發現電子不在A處,那麼A處的概率瞬間變為0%,而B和C位置的概率值瞬間變化,但是B和C的概率值加起來還是100%。

如果我們未觀察到電子,那麼我們就並未對電子做任何撞擊,但是此時我們依然瞬間改變了電子在B和C位置出現的概率值,這說明什麼問題?這說明觀察對微觀世界的影響,絕對不僅僅是因為我們撞擊到了微觀粒子,因為剛剛我們並未觀察到微觀粒子,但是依然改變了微觀粒子各個位置出現的概率。所以分析到這裡大家明白了吧?我們的觀察對微觀世界的影響真的具有非常深刻的意義,因為這似乎暗示著人類的觀察能夠直接作用於客觀世界。

但是「觀察改變客觀世界」這種觀點似乎有點唯心主義,因為從傳統的馬克思主義哲學角度來說,觀察者永遠是獨立於這個客觀世界而存在的,觀察與否對客觀世界的演化不會直接產生影響。但是目前來看,觀察的確不能獨立於客觀世界以外了,觀察本身也會影響到客觀世界。至於觀察為什麼會對微觀世界造成巨大影響,目前科學界尚無定論,但是人的意識到底與微觀世界有啥關係,目前來看還並未直接關係,因為我們完全可以先用儀器把微觀世界觀察後,然後人再去看儀器。這樣可以把人的意識和微觀世界暫時隔離開。我是小彭來給您解惑,如果喜歡文章可關注。

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