为什么观测之后,量子态会坍缩?

2017-06-15  零极限2015

    问:为什么观测之后,量子态会坍缩?

  观点1:感谢头条邀请。

  首先说明一下,关于这方面我是没有研究的,量子力学的东西和我们日常生活太远了。

  关于量子态坍缩,这我们可以用一个著名的理论来说明——薛定谔的猫。

  五五对开的概率在一个危险但不一定致命的箱子里出现死猫或者活猫。

  这可能有些难理解。

  这样说,你要观察的粒子是一枚硬币,一枚没有厚度的硬币,你知道它有两个面,但是在你把它从口袋里拿出来之前你无法知道你看到的是哪一面,此时正面和反面两种状态同时存在,直到你那它从口袋里拿出来,并且有人(一名观察者)观察到它,它就会从正反共同存在的状态坍缩为一种状态,正面,或反面。

  为什么会需要一名观察者?

  这要再提到另一个实验,光门实验(好像叫这个)。

  一块厚实的木板,上面开了两个缝,把光打在这个木板上时光会透过两个缝在木板后面的墙上映出两道光,这是因为发射的光子数量很多。

  当光子数量减成1的时候,一样还会在墙上留下两条黄,同理,这一个光子在被观察之前同时穿过了两个缝。

  观点2:我的理论是,量子是高维空间的物质描述,所以在低维度的不同三维空间有多个解,当你观察她的时候,实际就是限定在观察者所在的三维空间,这时候解就是唯一的了。同理,量子纠缠为什么可以瞬间传递信息,就是因为在高维空间量子就是自己,两个量子态纠缠是同一个物质投射在两个三维空间,所以在低纬度空间感觉能瞬间传递信息。

  谢谢大家,我是未来的诺贝尔奖获得者赵四。

  观点3:三十年前买了一摞“新潮流丛书”,其中印象特深的一句话就是“科学家在观察微观粒子的时候,微观粒子同时又在变化”,我感到跟我自己在宏观世界遇到的很多事都相似,触摸不定,就是最使人头痛的事。此前我已发觉人与天气变化有直接的奇妙的关系,但同样的处在玄妙又把握不定的阶段,因而对这个微观观察与相应变动十分认可。处在现实生活中,大千世界就是实验室,实验数据的精确度就是在生死存亡的挣扎与创造生存环境中揣度的,一个极限的超载与一个关键时刻的决定都关系到生死存亡…经历了一系列超自然现象目击与体验,以及许多次置身于生死边缘,不但身心得到彻底更新,而且真切发现“上帝用他全能的命令托住万有”!上帝“说立就立,命有就有”以及他的“全知全能”,在量子物理学中可以找到相应的证据:“微观粒子不知从何而来”,“电子之间似乎知道彼此所在的位置”,当然,量子坍缩也是上帝的命定,哪怕是只明白、只发现这个现象,也仍然可以断定是上帝全能的作为之一。

  观点4:没想到会接到头条的邀请来讨论这个问题,受宠若惊。有一个非常著名的实验------双缝实验。大致就是说让一颗电子通过2条夹缝投射在后面的屏幕上。在我们不对这一过程进行观察,只查看结果的时候,在屏幕上出现的位置并非夹缝的直线投影,而是偏折了一个角度。累积很多电子的话,会产生干扰条纹,这些电子好像分身似地同时通过了两道夹缝并产生干涉现象。但是当我们在每条夹缝中各安装了探测器,电子又变得只会选择其中一道夹缝通过,不会出现干涉现象。探测器拆掉后又会恢复原样。这个现象比薛定谔的猫更令人震惊和费解,毕竟这是一个可操作的实验。也正是有人根据这个实验所展示的现象,提出了一个非常可怕的理论------也许我们的世界就像骇客帝国一样根本是虚拟的;也许我们正被更高级,或更高维度的生物观测并操纵着。

  观点5:我们肉眼看太阳,太阳不会因为我们观察它而改变,为什么?(来个玄乎绕脑的答案)我们能看见太阳的原因是太阳让我们看到……通俗说:它发射光子,我们接收,仅此而已,我们不是在看它,而是如同手机般用眼睛接收信号……

  进入微观领域后,人类的眼睛便无法接收到小如量子级的信号了(光学显微镜已经远不够用了),必须使用主动观测手段,如雷达一样先射岀波再通过侦听回波来了解“那儿”有啥。其中最出名的是电子显微镜,它与雷达的工作原理类似(至少表明上看是这这样)。

  发现有什么变化没有?我们观察太小的东西时必须先向它发射信号(人类=太阳),然后它会反射一个信号回来(它……也是太阳),然后我们接收信号表示看见它了。这个过程中,它的“身体”被人类发射的信号干涉了,或许它得到了一点能量,也或者失去了,谁知道呢?反正它发生了一点点变化。然后……人类惊呆了。

  还有一种变化是概率性的,但这种结果如同我们常说的“大概是这么多”一样,没有必要精确或无法精确导致的。

  观点6:我们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时观测到。量子力学中,观察者的存在会使量子坍塌。而没有观测者的时候,量子处于量子态,既不是波态也不是粒子态。可以称为量子运。一旦进行观测,根据观测的不同会变成波态或者粒子态。比较著名的就是双缝实验是否有观测者会影响结果的发生。人的观测属于弱观测者,但仍然是观测者。这是为什么人的观测会影响实验的原理。至于最近中国最尖端的量子力学成果就会量子纠缠的应用了。只能说强无敌。

  观点7:我对哥本哈根说的理解是,不观察(测量)就等于不存在;不观察不等于人们不可以议论、预测;对于双缝,不观察的预测议论只能是按波函数得到一个一旦如果去观察位置概率,波函数反映的是位置概率随时间的波动情况。如果在t1时刻实施观察,那么量子就会体现位置,并表现出反映概率波的干涉条纹。观察行为的本质是,用于测量的器具或装置与量子发生的交互作用(以便让人感知),是这种交互使得波函数产生塌缩,如果之后撤出观察,量子行为回归波函数钳制。需要指出的是,观察前、观察时以及撤出观察后的量子并非是同一批或同一个量子粒子个体。还有,如果一个量子的穿缝历史可以回放,那么t1观察时刻得到的位置与回放时,在t2(t1< >t2)观察时刻的到位置应不相同。由此想到延迟观察实验...嗯,历史可以在将来改变,历史可以留下空白而在以后发生来补充? 

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