量子力学深入解析未来并不确定,每个人都可

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篇前言:

本篇是水木比较用心写的一篇量子力学文章,无论是喜欢量子力学还是不大了解量子力学的朋友,相信都会有所受益的。

正文:

微观世界,如同科幻小说一样,充满着不可思议的神奇。量子物理,让人感觉如身置迷雾;量子实验,让人怀疑世界真实性。

尽管如此,21世纪人类科学取得的重大进步,无不与量子力学紧密相连。

量子力学的发展,改变了人类世界,改变了人类认知形态,为一直被困于物质世界徘徊的人类,打开了一扇通往精神世界的窗口。窗口外面,风景瑰丽奇特。

量子力学,如果不是怀有浓烈兴趣,充满了探索欲的科学爱好者,估计很难理解,更不要说它呈现出来的那些与常人认知相违背的现象了。

如果想跨入量子世界的门槛,一窥量子世界的奇妙,那就必须先学会如何打开守护量子世界大门的这几把铁锁:叠加态原理,波函数坍缩,不确定性原理,量子纠缠理论。

其实,它们是相互联系的。以下的探讨会使用到这几个概念,不太懂的读者朋友可以先大概了解一下。

1.薛定谔的猫实验:

“薛定谔的猫”实验,在未打开盒子的时候,处于一种不确定的量子叠加态——既生也死。直到打开盒子的时候,观察者在看向盒子的一刹那,导致系统波函数瞬间坍缩,盒子里猫的不确定叠加态,也会立刻变为确定的状态——要么猫是活的,要么猫是死的。

这是观察者意识导致波函数坍缩的一个著名思想实验。我们再说单粒子双缝干涉实验。

2.单粒子双缝干涉实验:

将电子发射向双缝挡板,挡板后面是屏幕墙,最终会在屏幕墙上留下干涉条纹。这样也没什么值得太惊奇的,正是物理学上所谓的“波粒二象性”。

怪异一:奇怪的是,将单个电子一个个发射穿过缝隙时,依然可以形成干涉条纹。难道电子会分身术?

怪异二:更让人觉得不可思议的是,当科学家观察时,电子表现为粒子状态,屏幕墙上留下的是不规则的散乱粒子图形;不观察时,在屏幕墙上就会留下干涉条纹。

怪异三:最震惊科学家让科学家摸不着头脑的怪异现象是,为了弄明白究竟为什么,科学家让电子在穿过双缝挡板后再进行观察。之前的一系列实验科学家已经得知,在未观察的时候,电子以“波”的形式向前传播。那么如果电子在穿过双缝后再进行观察,结果会怎样呢?

按我们常规的理解,电子要么以粒子形式向前行进,要么以“波”的形式向前行进,不可能既粒子也“波”,如此就不可能在屏幕墙上看到散乱粒子图形或干涉条纹了。

令科学家大跌眼镜的是,当科学家在电子以波的形式穿过双缝后再观察时,电子立马从波的形式变为粒子形式了,包括尚未进入挡板缝隙的“波形态电子”也突然变成了粒子形式。这怎么可能?已经发生的事情可以被改变?换句话也就是说,难道时间可以倒流?或是因果律可以被打破?

3.延迟实验:

“怪异三”中的实验,后被科学家变换了多种方式——被称为“延迟实验”——多次反复试验,实验结果都无不验证了观察者“意识”的重要作用(感兴趣的读者可以搜寻「水木长龙」或「水木长龙探索科学宇宙」于.01.02发布的视频《科学家用实验证明:现在不但影响未来还可以改变过去》)。

为什么科学家一观察就会变为粒子?其实还是科学家的意识选择的结果。因为在传统物理学里,人类对电子、光子等粒子的认识,在潜意识里就印下了深刻的“粒子”烙印,而否定粒子也会表现出波的特性。正是这种潜意识里的印记,导致科学家一观察电子就会从波的传播形式切换为粒子的传播形式。如果我们思想意识里从一开始就认为粒子就是以“波”的形式表现的,估计科学家观察时电子还会表现为“波”的特性。

量子物理学里的这几个著名的量子实验,打破了人类对客观物质世界的认知,为人类开启了一扇通往新世界的新窗口,令人类在向新窗口窥望的时候,既惧惮不安,又向往期盼。

4.观察者意识的重要作用:

量子力学告诉我们,我们看到的客观世界,不只是物质世界,还有一种看不到的东西,在支撑着世界的发展,甚至宇宙的运转。

薛定谔的猫,单粒子双缝干涉实验,以及其延迟实验,都无不在揭示一种昔日不曾被我们意识到的客观事实:客观现实处于一种叠加态,这种叠加态,以各种不确定性而同时存在。在观察者所处的客观现实系统里,只能以一种确定态而存在。而一种确定态的呈显(非“呈现”),取决于观察者的意识倾向。观察者的意识倾向,会导致系统的波函数坍缩,从而生成确定的客观存在。

如果以上不好理解,我们也可以这样理解:宇宙的所有可能性都存在,但都处于不确定的叠加态,或者说处于待激活的所有状态。对于观察者所处的系统而言,最终激活呈现(非“呈显”)出来的客观现实只能有一个,而激活处于叠加态宇宙的激活码便是观察者的意识。

5.量子力学启发:

进一步解析:根据以上所有的量子实验,量子理论,我们不难推断出——每个人的未来同样处于不确定的叠加态,每个人都有为自己选择“未来模式”的选择权,并且每个人都拥有实现美好未来愿望的这种“技能”。

今天的分享就到这里,感谢对水木的支持。

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