量子理論謎團:觀察決定狀態,意識決定存在,宇宙有整體意識嗎?

2020-12-01 天文同好樂園

我們現在知道,電子既是粒子又是波。在圍繞原子核跳動時它表現為粒子,但它伴隨著神秘的波,這就是量子物理學中奇怪的「波粒二象性」。1925年,奧地利物理學家埃爾溫·薛丁格提出了著名的「薛丁格波動方」,精確地描述了伴隨電子的波的運動,這個波的運動用希臘字母ψ(普西)表示,它驚人地精確預計了電子的行為,引發了物理學的一場革命。

方程中的字母ψ(普西)代表的就是「波函數」,那麼我們應該如何理解波函數呢?1928年,物理學家馬克斯·玻恩提出:波函數代表在一個給定地點發現電子的概率。換句話說,你絕不能知道電子在哪兒,你能做的就是計算它的波函數,由此知道電子可能在某處的概率。如果在某一點的波函數大,意味著在此處發現電子的概率就大;如果在某一點電子的波函數小,那麼在這個點發現電子的概率就小。

玻爾和海森堡最終將這個理論完美地應用到了原子實驗中,但是,概率波和事實存在之間有著常識上的矛盾,比如說,一棵樹的波函數可以告訴我們它是挺立的還是倒下的概率,而不能確切告訴我們它的準確狀態。但常識告訴我們,我們所看到的物體都是處於一個確定的狀態。玻爾的「哥本哈根學派」由此提出了一個假定:在一位外界觀察者做了觀察測量之後,波函數就魔術般地「消失」了,電子落入確定的狀態。即:觀察過程確定電子的最終狀態

也就是說,觀察對存在是至關重要的,在我們觀察了電子之後,它的波函數就消失了,電子就處於確定的狀態,這稱為「波函數坍塌」。但所謂「觀察」,其實是一個不精確的、模糊的概念,這很令物理學家和哲學家們感到頭疼。打個比方說,如果此刻你正在進行觀察,那麼又是什麼在確定你的狀態呢?如果你是確定的,就意味著必須有別的人在觀察你,使你的波函數坍塌。隨之而來會出現一系列的問題,假如是你的朋友在觀察你,那麼誰在觀察你的朋友?可以想像得出,這樣的問題可以無休止地問下去。

諾貝爾獎得主尤金·維格納提倡:意識決定存在。他說:「不考慮觀察者的意識就不可能以完全一致的方式建立量子力學的定律」。物理學家、宇宙膨脹理論的奠基人安德烈·林德也認同維格納的觀點,他認為,宇宙的存在必須要有具有意識的觀察者存在,否則宇宙就是無意義的。根據他們的觀點,我們可以設想,恐龍化石在你看到它們之前並不實際存在,但當你看到它們時,恐龍化石一躍而出,好像它們幾百萬年前就存在了?

關於「意識決定存在」的觀點,很多物理學家並不喜歡,更不願意將它引入物理學中。他們提出,一臺自動照相機就可以觀察一個電子並將之記錄下來,而照相機是不具有意識的,因此並不需要藉助意識存在讓電子的波函數坍塌。但是,問題又來了,誰來確定照相機存不存在呢?需要第二臺照相機來觀察第一臺照相機嗎?如果是這樣,就需要第三臺照相機來觀察第二臺照相機,如此等等,最終並不能回答波函數怎樣坍塌的問題。所以,最後我們不得不提出一個終極問題:是不是有一個宇宙的整體意識在觀察整個宇宙?

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  • 意識決定存在
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    看到一個問題:如果沒有人類,宇宙有時間概念嗎?在惠勒的延遲思想實驗的影響下,有人提出了參與性宇宙模式假說,雖然宇宙的行為在道理上講已經演化了幾百億年,但某種「延遲」使得它直到被一個高級生物所觀察才成為確定。
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  • 是意識決定物質,還是物質決定意識?
    是意識決定物質,還是物質決定意識,這個問題的答案如果不經實踐檢驗,那麼任何回答都是存在缺陷的。那麼,怎麼樣才能最終定性這個問題的答案呢?如果答案是物質決定意識,那麼就應該給出一套建構體系,基於物質的組合演化可以產生出意識,否則,這個判定只是一種理論猜測,還無法形成一種科學的判斷。如果答案是意識決定物質,那麼就應該給出意識在怎樣的條件下生成物質,否則這種判定就是無稽之談。
  • 量子力學的世界很神奇 但還沒神奇到支持意識決定
    你一觀察,這個女兒的存在狀態就坍縮了,她就從原來的,在客廳又不在客廳的疊加狀態,一下子變成在客廳或者不在客廳的唯一的狀態了。所以量子力學怪就怪在這兒:你不觀察它,它就處於疊加態,也就是一個電子既在A點又不在A點。你一觀察,它這種疊加狀態就崩潰了,它就真的只在A點或者真的只在B點了,只出現一個。」
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    文/仗劍走天涯 量子力學可以決定人類生死?人死後的意識會以什麼樣的形式存在?看看科學家怎麼說! 如果說量子力學是人類目前歷史上最高級最高深最難懂的一門學科,應該也不會有太多的人會拒絕吧。
  • 到底是物質決定意識還是意識決定物質?你怎麼看?
    科學上講,物質覺得意識,因為意識是物質的產物,先有物質後有意識,物質是意識的載體!而哲學上並不這麼認為,哲學的理念是意識可以決定意識,意識可以獨立於物質而存在,這也是唯心主義思想,與唯物主義針鋒相對。不過目前科學界的主流思想是唯物主義,也就是世界是物質的,這裡的物質不是我們平時所說的看得見的物質,而是指客觀存在性!簡單說就是,宇宙的存在是客觀的,不以任何人的意志為轉移的,當然也不會受意識的影響,宇宙是實實在在存在的!有人經常會問這樣的問題:如果沒有人類或者沒有生命,宇宙的存在還有意義嗎?
  • 量子物理學家提出:意識與宇宙精細結構相連(2)
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    自從物理學被確立以來,其發展可謂是以飛一般的速度成為人類最前沿的學科,而物理學經過牛頓的經典力學,愛因斯坦的宏觀物理學,到最前沿的量子物理學也不過短短幾百年,雖然說牛頓和愛因斯坦對我們影響十分深遠,但要說現代物理學對物質微觀和本質的研究,就不得不提量子物理學。