上一期我談到了微觀世界和宏觀世界的三大差別,其中有一個關鍵點是「人的觀察會直接作用於微觀世界」,這似乎暗示著人的意識可以直接改變微觀世界,這與馬克思哲學中的物質意識論相違背,這是怎麼回事呢?今天我就來談談這個問題。
首先你要明白一個道理,量子力學發展到現在,主流科學家唯一承認的是「人類的觀察會改變微觀世界的演化進程」,請注意這是說的是「人的觀察」,並非說「人的意識」。但是不少網友估計也能看出來,「人的觀察」不也是在一定程度上體現「人的意識」嗎?
這就要從微觀世界的疊加態說起,關於疊加態我最近幾期文章已經談了很多次了,說的就是微觀粒子具有一個非常奇妙的運動狀態,可以同時處於多個狀態的疊加,比如一個電子可以同時處於多個位置,同時擁有多個動量。但是電子並不總是處於疊加態,有一個非常特殊的時刻電子會只處於一種狀態,那就是「人類的觀察」。
也就是說人類未對其進行觀察前,一個電子的確是處於疊加態沒錯,但是當人類去觀察的一瞬間,不管你是用肉眼看(當然肉眼是看不到電子的,因為電子太小了),還是藉助科學儀器看,在你看到一瞬間電子會老實把自己的疊加態改為一個固定態,這個固定態也叫本徵態。也就是說人類一觀察電子,電子就馬上表現得得和宏觀世界物體一樣了。而當你不觀察了,電子又繼續處於疊加態。
到底是人類的觀察影響到了電子,還是說電子本身有意識能夠知道人類在觀察它?這似乎成為了一個謎團很難解開。不過我們也並非毫無頭緒,因為疊加態至少現在我們已經很確信的確是存在的。
相信不少網友一定有疑問:你都說了只有在觀察的一瞬間電子才處於固定態,沒觀察之前電子一直處於疊加態,那你都沒觀察,你憑什麼就說電子就一定處於疊加態呢?電子也許沒觀察之前其實也是處於一個固定狀態的,只不過電子的運動速度太快,所以我們感覺像同時處於多個位置。
這個疑問相信大家想過,但是大家似乎忽略了疊加態的一個特性,疊加態可不僅僅指位置的疊加態,還有速度的疊加態,自旋的疊加態。你可以解釋說電子由於觀察之前,速度非常大,導致我們感覺像電子處於多個位置,但是電子同時擁有多個速度和自旋狀態,這個用電子太快就無法解釋了吧。而且微觀粒子的疊加態,早在人們證明「貝爾不等式在微觀世界不成立」就已經強有力的說明了微觀粒子的疊加態的確是存在的,但是我們宏觀世界物體卻不具備疊加態,所以說疊加態的真實性已經是毋庸置疑了。
那麼人類的觀察為啥會讓微觀粒子從疊加態發生改變呢?這裡就要談到「觀察」到底是啥,宏觀世界我對一個物體進行觀察,其本質是因為光子打到這個物體反彈回來進入我們的眼睛或者儀器才能成像看到。所以說「觀察」本身是有物理含義的,並非想當然的看一眼。但是為啥我們觀察宏觀物體,就不會對宏觀物體造成太大影響,而觀察微觀物體卻會使得微觀物體疊加態消失呢?
這就要從質量談起,宏觀物體的質量非常大,相比較光子來說大的沒邊際,所以光子撞擊宏觀物體基本不會造成啥影響,但是一旦光子撞擊到微觀粒子,有可能把微觀粒子直接撞飛,所以從質量角度也能理解為啥觀察會對微觀粒子造成這麼大的影響。
但是我要糾正一個錯誤,人類的觀察對微觀粒子的影響,絕對不僅僅是因為光子會把微觀粒子撞飛所以影響大,而是觀察會改變概率值。換句話說觀察會使得被觀察的位置發生概率值的突變,而所有位置的概率值總和是100%不變,關於這個問題,後面再談。我是小彭來給您解惑,如果喜歡文章可關注。