(观察者效应是伪科学吗)量子理论观察者效应

游客投稿 未解之谜 2023-06-30 21:39

纵观人类历史,从来没有任何理论像量子力学"怪异"!无论是量子纠缠,量子坍缩,还是观察者效应,量子力学看起来都不像科学!尤其是观察者效应,让人感觉好像意识可以直接作用于量子。

毫无疑问,量子力学是最能在原子和亚原子粒子层面描述物质的理论,但同时

也是科学家最无奈的理论,因为我们是否选择在实验中测量粒子的某些性质,会改变实验结果。

简单来说,如果我们让量子自行运动,就会和我们观测下的量子运动产生巨大的偏差,已经到了科学无法解释的程度。

举个简单的例子,假设我们有一把可以发射电子的手枪,我们随机向一个目标开10枪。在没有任何观察者的情况下,电子的运动轨迹是完全随机的,所以电子几乎不可能击中目标。

但如果我们仔细瞄准目标重新设计,因为人的意识本身就是观察者,观察者效应就出现了,每个电子基本上10发就能击中目标!这就是量子力学的神奇之处。

当然,很多人对此嗤之以鼻,认为这只是吹牛,因为无论你怎么看,这都违背了我们宏观世界的物理规律!所谓观察者效应,不过是一些科学家故弄玄虚罢了。反正普通人是不可能知道量子是怎么运动的。

虽然这种理解完全可以理解,因为在量子力学早期,甚至很多科学家都无法理解这种现象。但让人无奈的是,微观世界的量子确实遵循这种颠覆性的物理规律,观察者效应也是已经被实验证明的事实!

但是这个观察者效应其实和很多人理解的不一样,因为所谓的观察者并不是特指人类,所以观察者效应本质上和人类意识无关,也没有意识可以作用于量子的说法。

其实观察者效应的本质就是量子坍缩。

我们知道量子世界和我们所知的宏观世界之间存在巨大差异。比如在宏观世界中,一个物体不可能同时存在于两个不同的地方,但是在量子世界中,量子可以同时存在于两个不同的地方,这一点已经被双缝干涉实验所证明。

所以,与其用位置来描述一个量子的性质,科学家更喜欢状态的陈述,量子本身就是不同状态的叠加。

为了让人们直观地理解量子不同叠加态的概念,薛定谔提出了薛定谔的猫的假想实验,让人们明白了一只猫在量子场中可以同时包含两种完全不同的生死状态。

但是量子的世界远比我们想象的复杂,因为很多量子有很多态的叠加,远不止两个。

当然,并不是所有的量子矩都处于多重态的叠加状态。随着观察者的介入,量子坍缩出现,于是就有了大家熟悉的观察者效应。

其实量子力学中所谓的观测器,不仅仅是某种生命或者工具,它指的是量子态的一种测量过程,或者可以说是一种可以记录测量结果的仪器。

简单来说,所谓的观察者就是能够将量子的多个叠加态中的一个分离出来并记录下来,而唯一记录下来的态被认为是量子坍缩后形成的态。

所以有科学家认为,观察者效应本质上其实是对量子态的一种屏蔽。当观察者和量子之间建立了一个未知的联系,就可以从量子的多个叠加态中筛选出一个,从而形成我们认知的结果。

然而,这并不意味着量子本身的其他叠加态消失。事实上,这些叠加态仍然存在,它们只是不适合观察者所指向的结果。

所以无论是观察者效应还是量子坍缩,其本质都是让量子的状态被我们感知,而不是量子因为观察者而改变,意识更不可能作用于量子!因为无论我们怎么观察,量子的叠加态总是存在的,只是我们的观察导致了我们想要的结果!