很多人都知道量子力學(xué)非常詭異，但到底有多詭異？從物理學(xué)家費(fèi)曼的一句話就明白了，這句話就是：世界上沒(méi)有誰(shuí)真的懂得量子力學(xué)。

這句話在如今仍舊適用，雖然一百多年過(guò)去了，但科學(xué)家們?nèi)耘f沒(méi)有完全弄明白量子力學(xué)。

量子力學(xué)有很多完全顛覆人類(lèi)傳統(tǒng)認(rèn)知的特性，比如說(shuō)，人們的觀測(cè)行為會(huì)導(dǎo)致微觀粒子的波函數(shù)坍縮，為什么會(huì)這樣？觀測(cè)行為真的會(huì)讓波函數(shù)坍縮嗎？為什么會(huì)讓波函數(shù)坍縮？

量子世界，與我們所在的宏觀世界有著本質(zhì)的區(qū)別，那里的一切都是不確定的，都是模糊的，物理學(xué)術(shù)語(yǔ)就是量子世界都處于“疊加態(tài)”，我們不能同時(shí)確定微觀粒子的位置和速度，粒子可以出現(xiàn)在任何地方，而且可以同時(shí)出現(xiàn)在兩個(gè)不同的地方。

如果這一切發(fā)生在宏觀世界， 人們?cè)缇童偭耍?/p>

既然這樣，科學(xué)家是如何描述微觀粒子的具體行為狀態(tài)呢？只能用波函數(shù)，用數(shù)學(xué)概念理解就是，用波來(lái)描述微觀粒子的狀態(tài)。顯然，這樣的狀態(tài)是不確定的，因?yàn)槔碚撋喜梢栽谌魏蔚胤?，甚至可以在宇宙中的任何地方?/p>

奇怪的是，當(dāng)我們觀測(cè)微觀粒子到底在什么位置時(shí)，描述粒子狀態(tài)的“波函數(shù)”立刻就會(huì)發(fā)生坍縮，從不確定狀態(tài)變成確定狀態(tài)。

說(shuō)白了，在觀測(cè)之前，微觀粒子可以出現(xiàn)在任何地方，甚至可以說(shuō)它們無(wú)處不在。而在觀測(cè)的一瞬間，我們只會(huì)看到微觀粒子在某一個(gè)地方。

問(wèn)題來(lái)了，我們的觀測(cè)為什么會(huì)讓微觀粒子出現(xiàn)“波函數(shù)”坍縮，進(jìn)而變成確定狀態(tài)呢？

對(duì)此，不少科普人給出這樣的答案，認(rèn)為人們的觀測(cè)行為會(huì)對(duì)微觀粒子的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生干擾，從而影響到它們的狀態(tài)。

這種解釋很容易理解，也容易被人接受，畢竟任何形式的觀測(cè)，都需要借助光子，光子必須撞擊到微觀粒子，我們才能觀測(cè)到微觀粒子。

但是，這個(gè)解釋看起來(lái)很完美，實(shí)際上仍舊是傳統(tǒng)的經(jīng)典物理思維，仍舊被傳統(tǒng)思維深深束縛著，并不嚴(yán)謹(jǐn)。為什么？

原因很簡(jiǎn)單，如果我們的觀測(cè)會(huì)影響到微觀粒子的狀態(tài)，意味著在我們實(shí)施觀測(cè)之前，微觀粒子的某種確定狀態(tài)已經(jīng)存在了，既然存在確定狀態(tài)，就不會(huì)是“疊加態(tài)”，這與量子力學(xué)的基本原理發(fā)生了矛盾。更何況貝爾實(shí)驗(yàn)早就表明，確定狀態(tài)不會(huì)在量子世界出現(xiàn)。

所以說(shuō)，觀測(cè)行為影響微觀粒子狀態(tài)的觀點(diǎn)是站不住腳的。那么，觀測(cè)行為為何會(huì)導(dǎo)致波函數(shù)坍縮呢？

我們必須換一種思維方式，徹底擺脫經(jīng)典物理學(xué)思維，否則很難理解波函數(shù)坍縮。但想要徹底擺脫談何容易？我們本身就生活在經(jīng)典世界，自然會(huì)下意識(shí)地用經(jīng)典物理思考量子世界。

其實(shí)，所謂的波函數(shù)坍縮，觀測(cè)等行為都是基本的原生定義。說(shuō)白了，波函數(shù)坍縮無(wú)論如何是不可能改變的，一直存在，與人們的觀測(cè)與否沒(méi)有關(guān)系。人們的觀測(cè)行為只是看到了波函數(shù)坍縮而已，并不會(huì)導(dǎo)致波函數(shù)坍縮。

通俗來(lái)講，所謂的“坍縮”就是公理，是基本前提，也是假設(shè)。我們都知道公理，公理有很多，比如說(shuō)相對(duì)論中的光速不變?cè)?，就是基本假設(shè)，也是公理。

還有一個(gè)公理每個(gè)人都知道：兩點(diǎn)之間戲那段最短。

而公理本身不需要證明，也無(wú)法最終證明，任何公理都是如此，你需要選擇相信或者不相信，而沒(méi)有任何質(zhì)疑的必要。

假設(shè)的東西本來(lái)就沒(méi)有質(zhì)疑的必要，也沒(méi)有意義。

到這里，可能你一臉不屑，說(shuō)了半天，原來(lái)是公理，而又說(shuō)公理不需要質(zhì)疑，也沒(méi)必要質(zhì)疑。這顯得也太霸道了吧，好像有點(diǎn)避重就輕，故意逃避問(wèn)題的感覺(jué)。

但事實(shí)就是這樣，任何科學(xué)理論都如此，因?yàn)槿魏慰茖W(xué)理論都是建立在假設(shè)的基礎(chǔ)上，科學(xué)的本質(zhì)其實(shí)就是假設(shè)，我們熟悉的牛頓定律和相對(duì)論都是如此。

如果我只是說(shuō)這些，肯定有很多人不滿意。下面就盡可能通俗解釋一下為什么說(shuō)波函數(shù)坍縮是假設(shè)，是公理。

當(dāng)觀測(cè)行為發(fā)生時(shí)，深層意義就是，把一個(gè)整體系統(tǒng)強(qiáng)行分開(kāi)成獨(dú)立系統(tǒng)，于是就沒(méi)有了所謂的疊加態(tài)，當(dāng)然就會(huì)出現(xiàn)波函數(shù)坍縮。

這個(gè)整體系統(tǒng)包括我們觀測(cè)的微觀粒子，還有任何觀測(cè)儀器，比如說(shuō)我們的眼睛，高科技儀器等。分開(kāi)的獨(dú)立系統(tǒng)就是微觀粒子和我們的眼睛等觀測(cè)儀器。

而所謂的觀測(cè)行為并不是干擾了微觀粒子，本質(zhì)上是觀測(cè)本身與微觀世界發(fā)生了糾纏，兩者成為一個(gè)整體，單獨(dú)的定義自然就不存在了。

我們還需要明白一點(diǎn)，所有的自然現(xiàn)象和物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程肯定是客觀的，不過(guò)我們描述實(shí)驗(yàn)過(guò)程的方法以及終結(jié)出來(lái)的邏輯關(guān)系一定是主觀的。

說(shuō)白了，“波函數(shù)為什么會(huì)坍縮”這個(gè)問(wèn)題本身根本就沒(méi)有意義，為什么？因?yàn)椴ê瘮?shù)原本就存在，人們并不能通過(guò)觀測(cè)讓波函數(shù)坍縮，觀測(cè)行為只是發(fā)現(xiàn)了原本存在的波函數(shù)而已。

正如之前所說(shuō)，所謂的波函數(shù)只是人們通過(guò)觀測(cè)行為而進(jìn)行的主觀假設(shè)罷了。

當(dāng)然，這并不是隨便的假設(shè)，這個(gè)假設(shè)之所以被主流科學(xué)界接受，就是因?yàn)椴ê瘮?shù)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果很吻合，而且還能進(jìn)行各種預(yù)測(cè)，這不正與“光速不變?cè)怼币粯訂幔?/p>

最后，我們不要陷入一種思維模式跳不出來(lái)。不知道你想過(guò)沒(méi)有，為什么我會(huì)覺(jué)得量子力學(xué)如此詭異？原因就在于我們不是在量子世界里生活，而是生活在宏觀世界。

如果人們一開(kāi)始就生活在量子世界，就不會(huì)認(rèn)為量子力學(xué)有詭異了。人們?yōu)楹文苄钠綒夂偷亟邮芘ｎD經(jīng)典力學(xué)，不就是因?yàn)槲覀兩钤诮?jīng)典世界嗎？

所有的科學(xué)理論都是建立在假設(shè)基礎(chǔ)上推導(dǎo)出來(lái)，假設(shè)也可以理解為公理。當(dāng)然任何假設(shè)都不是隨便臆想出來(lái)的，而是通過(guò)對(duì)客觀世界的不斷觀察總結(jié)出來(lái)的。

同時(shí)，假設(shè)肯定越少越好，任何任何假設(shè)都可能會(huì)出錯(cuò)，假設(shè)的越多，出錯(cuò)的幾率就越高！