本文目录导航：
为什么量子力学的“叠加态”概念非常可怕呢？
前面文章中我讲解了量子力学的一个概念：叠加态。
也就是说一旦进入了微观世界，微观粒子的运动情况和我们宏观物体完全不一样，宏观物体在某一个时刻都永远只处于一个位置并且只拥有一个速度，但是微观粒子却是在某个局部范围内处于叠加态。
但是叠加态本身是否是一种科学的论述方式呢？为啥这个叠加态概念很可怕呢？今天我们来谈谈这个问题。
首先宏观世界有没有叠加态？其实还是有的，只不过宏观物体的叠加态非常的微弱，微弱的让我们可以直接忽略掉而已。
因为前面我专门写了一篇文章介绍“海森堡测不准原理”，宏观世界的物体波动性之所以不明显，就是因为质量的原因导致。
如果你没看这篇文章，建议可以先去看看。
很多网友对叠加态有误解，比如当我描述一个微观粒子在某时刻所处的位置时，用量子力学的语言来表达就是：微观粒子此时处于A的概率是30%，处于B的概率是50%，处于C的概率是20%，也就是微观粒子同时处于A、B、C的叠加态。
但是大部分网友会这样解释：因为微观粒子运动速度太快了，所以导致我们看起来微观粒子好像同时处于多个位置，如果我们的观察技术提升，那么还是可以看到微观粒子在某一个时刻其实只处于一个位置。
以上的网友解释应该说非常符合我们的常规和直觉对不对？可惜这个解释是错的，因为我们目前的观察技术而言，微观粒子的运动速度再快能快过光速吗？现在的科技发展测量高速粒子的运动速度技术已经非常成熟了，所以你首先要明白一个事实：微观粒子要用叠加态来描述，不是因为微观粒子的运动速度太快导致的。
其次你要明白一点，假设此时有一个电子，我们计算出来电子处于A位置的概率是20%，B位置的概率是80%，那么电子就同时处于A、B位置的叠加态对不对。此时再举一个类似的例子，假设宏观世界里面抛硬币，我往上一扔然后仍由硬币落地，但是我并不去看落地的结果，那么此时我们知道，硬币是正面的概率是50%，硬币的反面概率也是50%，那么请问：此时我们可以说硬币处于正面和反面的叠加态不？
大家可以好好思考这个问题，其实对于扔硬币来说，我们虽然知道概率是各占50%，但是我们未观察结果前，我们不能说硬币处于叠加态。
但是面对一个电子，我们未观察前，我们却可以说电子的确是处于A和B的叠加态。
大家明白这两者的差别没？
没错，电子处于微观世界，当你把一个电子控制在某个局部范围内（比如A和B位置），那么此时你不去观察时，电子的确是同时处于A和B两个位置的，只不过A和B两个位置分到的概率值不同而已。
但是如果你再宏观世界去抛硬币，当硬币落地后，你如果不去观察硬币，那么硬币绝对不是同时处于正面和反面的叠加态，硬币肯定是只处于某一个状态且概率是100%，另一个状态概率是0%。
所以理解叠加态的关键就在于：观察。
没错！当你未观察前，你可以说电子同时处于A和B叠加，但是不能说硬币同时处于正面和反面的叠加。
而且最关键的问题在于，当你未观察前，电子的状态是不确定的，但是硬币正反面结果却是确定的。
当你观察的一瞬间，电子的状态才确定，但是硬币的状态却是你观察前就确定了。
当你再次不观察后，电子的状态再次不确定，硬币的状态依然是早就确定了。
所以微观世界和宏观世界的差别就是：
微观世界：观察前电子状态不确定，观察一瞬间电子状态确定，观察后电子状态再次不确定。
宏观世界：观察前物体状态确定，观察一瞬间物体状态确定，观察后物体状态依然确定。
而且还有一个重点是：微观世界的物体，为啥观察的一瞬间状态就确定了，因为正是你的观察导致微观粒子的状态被确定下来。
你的观察不仅仅是“发现”微观粒子的状态，你的观察还“创造”了微观粒子的状态。
你对微观世界的观察不仅仅是“发现”，你的观察行为和看到的结果产生了因果关系。
当你理解到这一层，你才算真正理解微观粒子的叠加态，到底是要表达啥意思。
请问质子有量子叠加态吗？还有中子有量子叠加态吗？为什么宏观物体感受不了叠加态？
不仅质子、中子、量子都有叠加态，而且宏观也有叠加态。
因为它们运动是一级一级的隶属关系。
比如月球能产生潮汐，而太阳也能产生潮汐，只有两次潮汐阴错阳差的赶到一起，就会产生叠加。
只是微观阴错阳差的周期非常短，所以微观叠加现象是物质属性的一种现象。
而宏观周期太长太长，相对而言就没有叠加产生的振荡现象，所以感受不到叠加态。
如果说是意识的存在，那么几乎自然现象都与意识有关，都可以说是意识的存在，探讨和讨论就变得多此一举，科学家就毫无意义了。
什么是叠加态？
叠加态是量子力学中的一个重要概念。
在量子力学中，一个粒子或系统可以存在于多个状态之中，这些状态是叠加的。
叠加态描述的是粒子或系统可以同时处于多个状态叠加形成的总体状态。
每一个单一状态都是该系统的一个本征态。
在传统的经典物理世界观的尺度上，一个物体只能处于一个确定的状态，而在微观世界中，物体的状态是不确定的，以一定的概率存在于不同的状态之间。
叠加态是对这种微观世界状态的数学描述。
通过波函数来描述这些状态，波函数中的每个值对应着系统处于某一特定状态的概率振幅。
叠加态就是这些不同状态的概率振幅的叠加组合。
当我们谈论一个粒子的叠加态时，例如一个电子的自旋状态，这个电子可以同时处于自旋向上和自旋向下的状态之中，处于这两种状态的混合叠加状态就是其叠加态。
只有当我们对这个系统进行测量或者观察时，它才会“选择”其中一个状态展现出来，这个过程称为波函数塌缩。
在测量之前，系统处于各种可能状态的叠加之中，直到我们进行观测，它才会确定一个特定的状态。
这就是叠加态的核心思想。
为了更好地理解叠加态的概念，可以将其与经典物理中的状态进行对比。
在宏观世界中，物体的状态是确定的，例如一个球在某一时刻的位置是固定的。
但在微观世界中，粒子以概率的方式存在于不同的状态和位置之中，这些状态的叠加构成了粒子的叠加态。
因此，叠加态是量子力学对微观世界特性的数学表达，用于描述粒子在多种可能状态中的同时存在情况。
评论（0）