「觀察」是如何影響到微觀世界的？真相其實並不難

上一期我們談到了量子力學裡面的一個現象「超光速」，從疊加態的概念出發，解釋了觀察是如何導致信息實現超光速傳遞的。這一期我打算談談「觀察」對微觀世界的影響到底是如何發生。

首先還是回歸到以前的知識，我們都知道進行物理學探索，必然要進行觀察。因為通過觀察我們就能知道一個物體的運動狀態，也能知道一切我們想要知道的參數。可以說觀察就是研究物理學的基礎，沒有它我們根本沒辦法研究物理規律。

但是觀察給人的直觀感覺是：觀察只是看，不會對觀察後的結果造成影響。也就是說我們的直覺告訴我們客觀世界的演化是脫離「觀察」而存在，換言之你觀察了客觀世界是這樣的，你不觀察客觀世界仍然是這樣的。客觀世界的演化和你是否觀察沒有任何關係。馬克思的唯物主義觀點也認為：人的意識不能直接作用於客觀世界。而觀察恰好是人的意識的最佳體現。

所以根據以上分析我們似乎可以得出結論：量子力學在告訴我們人的意識可以直接作用客觀世界咯。哈哈，其實量子力學本身並不是唯心主義觀點，表面上看量子力學認為：觀察會影響微觀世界。但是量子力學從來沒有承認：人的意識會直接作用於客觀世界。因為「觀察」和「人的意識」其實是兩回事，觀察本身來說其實有一個物理含義，那就是光子通過撞擊被觀察物體返回到人的眼睛或者觀察儀器成像，於是我們看到物體了。

所以其實我們做任何觀察，都離不開對被測量物體的撞擊，只不過這個撞擊程度有大有小而已。另外觀察一個物體，並非一定要用光子去撞擊，用電子去撞擊也可以的，只要撞擊後反彈能夠成像就行。所以你理解了觀察的物理含義，也就不難理解為啥觀察會影響到客觀世界了吧。

其實因為觀察等於撞擊，所以當你觀察一個物體，就會對物體造成一定的衝擊。當面對宏觀物體時，一個光子撞擊過去基本不會對其造成啥特別的影響。因為宏觀物體的質量都比較大，根據動量守恆原理，如果撞擊的粒子質量很小，就不會對被撞擊物體造成衝擊。但是微觀世界裡面的物體都是輕質量的物體，隨便一幢就可能把一個微觀粒子直接撞飛從而造成觀察到的結果不準確。

所以觀察是如何影響到微觀世界的？其實就是撞擊產生的衝擊太大了造成的。不過你僅僅理解到這一層還不夠，因為這一層理解起來並不難，符合我們的常識和直覺。比如我問你一個問題：如果人類有一天發明了一種「不需要撞擊」就可以觀察的手段，請問我們的觀察還會影響到微觀世界嗎？

也許你憑藉直覺會說：肯定不會影響啊。但是我要告訴你的是：依然會影響。為什麼呢？因為觀察對微觀世界的影響不僅僅是「撞擊」所帶來的衝擊，更深層次的作用是：改變概率。在你沒觀察前微觀粒子可以處於某範圍內的任意位置，也就是同時處於多個位置的疊加態，但是請注意，同時處於多個位置的疊加，不等於每個位置出現的概率值相等。而且每個位置出現的概率值加起來肯定等於1。當你對某個位置進行觀察，如果發現微觀粒子，則這個位置的概率瞬間變為100%，其餘位置概率瞬間變為0。也就是說觀察本身瞬間改變了概率值。當你對某個位置進行觀察發現這個位置不存在微觀粒子，則這個位置的概率值瞬間變為0，其餘位置的概率值也會馬上做變動，而且其餘位置概率值加起來還是等於1，相當於被觀察的地方的概率值被轉移到了其它地方。

所以當你明白「觀察」對微觀世界的影響不僅僅是撞擊，而且更深層次的是改變概率值，你就能明白觀察到底是如何影響微觀世界的了，量子力學真的非常神奇，很多結論與我們的直覺違背，但是直覺不等於真理，常識不等於真相，我們只能靠實驗不斷檢測理論是否正確，一步一步推進科學的發展。我是小彭來給您解惑，如果喜歡文章可關注。