縱觀整個人類歷史,從未有任何一個理論能夠像量子力學這樣“詭異”!無論是量子糾纏、量子坍縮還是觀察者效應,都讓量子力學看起來不像是科學!尤其是觀察者效應,讓人感覺似乎意識可以直接作用到量子身上。
毫無疑問,量子力學是目前能具體描述原子和亞原子粒子層面物質的最好的理論,但同時它也是最讓科學家無奈的理論,因為在實驗中,我們是否選擇測量粒子的某些屬性,將會改變實驗結果。
簡單來講,如果我們放任量子去自己運動,與量子在我們的觀察下運動,所產生的結果存在巨大的偏差,這種偏差已經大到了科學無法解釋的程度。
舉個簡單的例子,假設我們手中有一把可以發(fā)射電子的手槍,我們隨意朝一個靶子射擊10槍。在沒有任何觀察者存在的情況下,電子的運動軌跡完全是隨機的,所以幾乎不可能有電子射中靶子。
但如果我們認真瞄準靶子再設計,由于人類的意識本身就是觀察者,所以觀察者效應就出現(xiàn)了,在10次射擊中每個電子基本上都能射中靶子!而這就是量子力學的神奇之處。
當然,許多人對此嗤之以鼻,認為這完全就是在吹噓,因為無論怎么看這都跟我們宏觀世界的物理定律相違背!所謂的觀察者效應,只不過是一些科學家在故弄玄虛罷了,反正對于普通人來講,根本不可能知道量子是如何運動的。
盡管這種理解完全情有可原,因為在量子力學創(chuàng)立初期,就連許多科學家都無法理解這種現(xiàn)象。但讓人無奈的是,微觀世界的量子的確遵循著這種顛覆性的物理規(guī)則,而觀察者效應也是已經被實驗證明的事實!
但這個觀察者效應與許多人所理解的觀察者效應其實是不同的,因為所謂的觀察者并不是特指人類,所以觀察者效應從本質上來講與人類的意識沒有關系,更不存在意識能夠作用到量子身上的說法。
事實上,觀察者效應的本質就是量子坍縮。
我們知道,量子的世界與我們認知中的宏觀世界存在巨大的差異,比如宏觀世界中,一個物體不可能同時存在于兩個不同的地方,但在量子世界中,量子則能夠同時存在兩個不同的地方,這是雙縫干涉實驗已經證明的事實。
所以,與其用位置來描述一個量子的屬性,科學家們更傾向于狀態(tài)這種說法,而量子本身就是不同狀態(tài)的疊加。
為了讓人們能夠直觀理解量子不同疊加態(tài)的概念,薛定諤提出了著名的薛定諤的貓這個假想的實驗,讓人們明白了一只貓在量子領域竟然可以同時包容生和死兩種完全不同的狀態(tài)。
但量子的世界遠比我們想象的要復雜,因為很多量子具備了多種狀態(tài)的疊加,遠遠不止兩種。
當然,并非所有量子時刻都處于多種狀態(tài)的疊加之中,在觀察者的介入下,量子坍縮就出現(xiàn)了,于是便存在了我們所熟悉的觀察者效應。
事實上,量子力學所謂的觀察者并不單只某種生命或者工具,它指的是我們對量子狀態(tài)一個測量過程,或者可以說是一個可以記錄測量結果的儀器。
簡單來講,所謂的觀察者就是能夠從量子的多種疊加態(tài)中分離出來一個并將其記錄下來,而這個被記錄下來的唯一狀態(tài)就被認為是量子坍縮后所形成的狀態(tài)。
因此,有科學家認為,觀察者效應從本質上來講其實就是一個對量子狀態(tài)的篩選,當觀察者與量子之間建立某種未知的聯(lián)系時,就能夠從量子的多個疊加態(tài)中篩選出一個來,從而形成我們認知的結果。
但這并不代表著量子本身的其它疊加態(tài)就消失了,事實上這些疊加態(tài)依然存在,它們只是不適合觀察者所導向的結果罷了。
所以,無論是觀察者效應還是量子坍縮,其本質是讓量子的狀態(tài)能夠被我們所感知,并非是量子因為觀察者而改變,意識更加不可能作用于量子!因為無論我們如何觀察,量子的疊加態(tài)總是存在的,只不過我們的觀察導向了我們想要的結果而已!