問:為什麼觀測之後,量子态會坍縮?
觀點1:感謝頭條邀請。
首先說明一下,關于這方面我是沒有研究的,量子力學的東西和我們日常生活太遠了。
關于量子态坍縮,這我們可以用一個著名的理論來說明——薛定谔的貓。
五五對開的概率在一個危險但不一定緻命的箱子裡出現死貓或者活貓。
這可能有些難理解。
這樣說,你要觀察的粒子是一枚硬币,一枚沒有厚度的硬币,你知道它有兩個面,但是在你把它從口袋裡拿出來之前你無法知道你看到的是哪一面,此時正面和反面兩種狀态同時存在,直到你那它從口袋裡拿出來,并且有人(一名觀察者)觀察到它,它就會從正反共同存在的狀态坍縮為一種狀态,正面,或反面。
為什麼會需要一名觀察者?
這要再提到另一個實驗,光門實驗(好像叫這個)。
一塊厚實的木闆,上面開了兩個縫,把光打在這個木闆上時光會透過兩個縫在木闆後面的牆上映出兩道光,這是因為發射的光子數量很多。
當光子數量減成1的時候,一樣還會在牆上留下兩條黃,同理,這一個光子在被觀察之前同時穿過了兩個縫。
觀點2:我的理論是,量子是高維空間的物質描述,所以在低維度的不同三維空間有多個解,當你觀察她的時候,實際就是限定在觀察者所在的三維空間,這時候解就是唯一的了。同理,量子糾纏為什麼可以瞬間傳遞信息,就是因為在高維空間量子就是自己,兩個量子态糾纏是同一個物質投射在兩個三維空間,所以在低緯度空間感覺能瞬間傳遞信息。
謝謝大家,我是未來的諾貝爾獎獲得者趙四。
觀點3:三十年前買了一摞“新潮流叢書”,其中印象特深的一句話就是“科學家在觀察微觀粒子的時候,微觀粒子同時又在變化”,我感到跟我自己在宏觀世界遇到的很多事都相似,觸摸不定,就是最使人頭痛的事。此前我已發覺人與天氣變化有直接的奇妙的關系,但同樣的處在玄妙又把握不定的階段,因而對這個微觀觀察與相應變動十分認可。處在現實生活中,大千世界就是實驗室,實驗數據的精确度就是在生死存亡的掙紮與創造生存環境中揣度的,一個極限的超載與一個關鍵時刻的決定都關系到生死存亡…經曆了一系列超自然現象目擊與體驗,以及許多次置身于生死邊緣,不但身心得到徹底更新,而且真切發現“上帝用他全能的命令托住萬有”!上帝“說立就立,命有就有”以及他的“全知全能”,在量子物理學中可以找到相應的證據:“微觀粒子不知從何而來”,“電子之間似乎知道彼此所在的位置”,當然,量子坍縮也是上帝的命定,哪怕是隻明白、隻發現這個現象,也仍然可以斷定是上帝全能的作為之一。
觀點4:沒想到會接到頭條的邀請來讨論這個問題,受寵若驚。有一個非常著名的實驗------雙縫實驗。大緻就是說讓一顆電子通過2條夾縫投射在後面的屏幕上。在我們不對這一過程進行觀察,隻查看結果的時候,在屏幕上出現的位置并非夾縫的直線投影,而是偏折了一個角度。累積很多電子的話,會産生幹擾條紋,這些電子好像分身似地同時通過了兩道夾縫并産生幹涉現象。但是當我們在每條夾縫中各安裝了探測器,電子又變得隻會選擇其中一道夾縫通過,不會出現幹涉現象。探測器拆掉後又會恢複原樣。這個現象比薛定谔的貓更令人震驚和費解,畢竟這是一個可操作的實驗。也正是有人根據這個實驗所展示的現象,提出了一個非常可怕的理論------也許我們的世界就像駭客帝國一樣根本是虛拟的;也許我們正被更高級,或更高維度的生物觀測并操縱着。
觀點5:我們肉眼看太陽,太陽不會因為我們觀察它而改變,為什麼?(來個玄乎繞腦的答案)我們能看見太陽的原因是太陽讓我們看到……通俗說:它發射光子,我們接收,僅此而已,我們不是在看它,而是如同手機般用眼睛接收信号……
進入微觀領域後,人類的眼睛便無法接收到小如量子級的信号了(光學顯微鏡已經遠不夠用了),必須使用主動觀測手段,如雷達一樣先射岀波再通過偵聽回波來了解“那兒”有啥。其中最出名的是電子顯微鏡,它與雷達的工作原理類似(至少表明上看是這這樣)。
發現有什麼變化沒有?我們觀察太小的東西時必須先向它發射信号(人類=太陽),然後它會反射一個信号回來(它……也是太陽),然後我們接收信号表示看見它了。這個過程中,它的“身體”被人類發射的信号幹涉了,或許它得到了一點能量,也或者失去了,誰知道呢?反正它發生了一點點變化。然後……人類驚呆了。
還有一種變化是概率性的,但這種結果如同我們常說的“大概是這麼多”一樣,沒有必要精确或無法精确導緻的。
觀點6:我們可能都知道光具有波粒二象性。但是大家可能不知道的是波粒二象性不能被同時觀測到。量子力學中,觀察者的存在會使量子坍塌。而沒有觀測者的時候,量子處于量子态,既不是波态也不是粒子态。可以稱為量子運。一旦進行觀測,根據觀測的不同會變成波态或者粒子态。比較著名的就是雙縫實驗是否有觀測者會影響結果的發生。人的觀測屬于弱觀測者,但仍然是觀測者。這是為什麼人的觀測會影響實驗的原理。至于最近中國最尖端的量子力學成果就會量子糾纏的應用了。隻能說強無敵。
觀點7:我對哥本哈根說的理解是,不觀察(測量)就等于不存在;不觀察不等于人們不可以議論、預測;對于雙縫,不觀察的預測議論隻能是按波函數得到一個一旦如果去觀察位置概率,波函數反映的是位置概率随時間的波動情況。如果在t1時刻實施觀察,那麼量子就會體現位置,并表現出反映概率波的幹涉條紋。觀察行為的本質是,用于測量的器具或裝置與量子發生的交互作用(以便讓人感知),是這種交互使得波函數産生塌縮,如果之後撤出觀察,量子行為回歸波函數鉗制。需要指出的是,觀察前、觀察時以及撤出觀察後的量子并非是同一批或同一個量子粒子個體。還有,如果一個量子的穿縫曆史可以回放,那麼t1觀察時刻得到的位置與回放時,在t2(t1< >t2)觀察時刻的到位置應不相同。由此想到延遲觀察實驗...嗯,曆史可以在将來改變,曆史可以留下空白而在以後發生來補充?
有話要說...