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人类意识已深入科学:神奇的叠加态与坍缩
量子力学是20世纪初由普朗克、爱因斯坦、薛定谔、玻尔等多位科学巨匠创建的一门物理学分支,量子力学是区别于经典力学、相对论,研究微观量子世界的学科,但是量子力学的发展却始终伴随着否认与质疑。
在我们的常识中,人类所生存的宏观世界是由微观世界中的粒子组成的,但是随着量子力学的深入发展,微观粒子呈现的多种特性是无法与宏观世界联系在一起的,甚至是严重违背人类正常思维逻辑的。
为了解释量子力学观念,我先说说普通人的日常经验。
一般人认为客观物体一定要有一个确定的空间位置,这种存在,是不以人的意志为转移的、是客观的。
比如说,我的妻子现在在客厅里面,或者说我的妻子现在不在客厅里面,两者必居其一。
但在量子力学里就不一样了。
量子力学就像说你的妻子既在客厅又不在客厅,你要去看这个妻子在不在,你就实施了观察的动作。
你一观察,这个妻子的存在状态就坍缩了,她就从原来的,在客厅又不在客厅的叠加状态,一下子变成在客厅或者不在客厅的唯一的状态了。
当我们得到一个力学量的测量值是,对应其的态,就是粒子所处的状态。
粒子被观测后,就由原来的叠加态,变成了之后的某个本征态,发生了坍缩。
在量子力学中,微观粒子的运动状态称为量子态。
量子态是由一组量子数表征,这组量子数的数目等于粒子的自由度数。
爱因斯坦说过:真实的物理世界应该具有简单性。
其根基来源于我们所处的空间为三维的模式,而球状正是这样一个空间最好的体现。
环状量子却违背了这样一个空间的基底。
虽然这个理论可以解释很多疑难,但理论自身并非是自恰的。
所以量子力学怪就怪在这儿:你不观察它,它就处于叠加态,也就是一个电子既在A点又不在A点。
你一观察,它这种叠加状态就崩溃了,它就真的只在A点或者真的只在B点了,只出现一个。
那有人就会说了:这是诡辩,你怎么知道电子不观察它的时候,它既在A点又不在A点呢? 好,这就是量子力学发展过程中,很多实验确证的事情,其中一个最著名最重要的实验,就是干涉实验证实。
电子在没有观测的时候,没有确定的状态。
所以这件事是量子力学最诡异的事情。
哥本哈根诠释可能是如今最出名的量子力学的一种诠释。
在量子力学里,量子系统的量子态,可以用波函数来描述。
这是量子力学的一个关键特色。
波函数是个数学函数,专门用来计算粒子在某位置或处于某种运动状态的机率。
测量的动作(观察者)造成了波函数塌缩,原本的量子态机率塌缩成一个测量所允许的量子态。
爱因斯坦曾经说过”神不会玩骰子”而反对这诠释。
不过所有计算与估计的准确性证明哥本哈根诠释是对的。
懂了这个,就懂了量子力学最诡异的东西:量子力学离不开意识,意识是量子力学的基础。
从微观来讲,量子意识与其它的量子意识有什么区别?
从微观角度来看,量子意识与其他量子意识的区别可以从以下几个方面来理解:
叠加态什么意思
“叠加态”,就是量子在没有得到人类观察的时候,存在的状态是不确定的;它证明了宇宙中存在“上帝掷骰子”的现象,对于那些严谨的科学家来说,是非常可怕的。
一般来说,量子处于两种状态:叠加态和坍缩态。
很多人都喜欢用“薛定谔的猫”,来举例说明这个问题,实际上,上世纪著名物理学家薛定谔提出这么一个假设,本来是为了说明“量子力学”有多荒谬的;
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