二、量子力学的诡异现象2 、单体的迭加态：薛定谔的猫

​2 、单体的迭加态：薛定谔的猫 ——证明测量的核心是人的意识

 

刚才说的是量子力学第一个诡异之点，现在我们来看看这个诡异之点往下推论，能够推出什么结果。最后结果会使大家认识到，意识是量子力学的基础，物质世界和意识不可分开。

 

这个实验是量子力学的创始人薛定谔提出的，被称为 “ 薛定谔的猫 ” 。

 

薛定谔的本意是想批驳量子力学和量子力学的迭加态，他认为一个东西既存在这个状态，又存在那个状态，像女儿即在客厅，又不在客厅一样，那是荒谬的。他就想了个办法来批驳量子力学，结果没有批驳好，最后反而证明了量子力学最诡异的地方，也就是意识和物质不可分开。

 

 
 

现在我来说薛定谔的实验是什么（如上图）：把一只猫放进一个封闭的盒子里，然后把这个盒子接到一个装置上，这个装置包含一个原子核和一个毒气设施。原子核有百分之五十的可能性发生衰变，衰变的时候就会发射出一个粒子来，这个粒子一发出来就会触发毒气设施，毒气一触发就会杀死这只猫，这是他想象中的一个实验。根据刚才说的量子力学的迭加态原理，没有观察的时候，原子核是处于已经衰变和没有衰变的迭加状态，就是它既可能衰变了又没有衰变，它是两种状态的迭加，就像电子既在 A 点又不在 A 点一样，这个原子核既衰变又没有衰变， 50% 几率衰变， 50% 几率不衰变。这个时候猫的状态是可能活着，也可能死了，就是说猫也处于这种既死又活的迭加状态。猫可能处于这种状态吗？

【光明觉照网小编打个岔：薛定谔的猫，是关于量子理论的一个理想实验所谓“理想实验”，又叫做“假想实验”、“抽象的实验”或“思想上的实验”，它是一种逻辑推理的思维过程和理论研究的方法。也就是说，并没有使用一只真的猫咪来做实验。但是，我们不得不多说一句：用动物做实验，或者只是概念上用动物做实验，比如“薛定谔的猫”，都不应该被视作理所当然。希望有一天，任何科学成果都不以牺牲，伤害任何生命为前提。哪怕只是用“口水”将他们“杀死”。毕竟，生命开不起这样的“玩笑”不是么？】
关于“理想实验”拓展阅读：http://baike.baidu.com/view/956937.htm

 聪明人可能会说：那你打开盒子一看不就行了吗？但是打开盒子一看，就是作了观测，猫就只能是死或者活了。

 

这个问题一提出来，物理学家一个个都惊呆了，原来以为只有微观世界才有这种迭加态，就是状态不确定，既处于这个状态，又不处于这个状态。现在宏观世界也一样了，猫不就是这样吗？有一只既死又活的猫。大家都不承认有这种状态。

 

但是量子力学的诡异之点，量子力学的迭加态原理就是说：你在观察之前，猫就是处于既死又活的状态。这个问题争论了很长时间。怎么办？

 

量子理论很确定，这是毫无疑问的，如果没有揭开盖子没有观察，那薛定谔的猫的状态是死与活的迭加，这只猫永远处于同时是死又是活的迭加态。这与我们的经验严重违背。这个实验实际上就是 “ 女儿在客厅里，女儿不在客厅里 ” 变了个样子说出来。这个猫是死了还是活着？既死又活是同时存在的，量子力学就认为两者同时存在。那么怎么可能既死又活同时存在呢？

 

人不能想象这种状态，于是大家就把这个实验进一步讨论下去。

 

1963 年获得诺贝尔物理学奖的维格纳想了一个新的办法，他说：“我让个朋友戴着防毒面具也和猫一起呆在那个盒子里面去，我躲在门外，对我来说，这猫是死是活我不知道，猫是既死又活。事后我问在毒气室里戴防毒面具的朋友，猫是死是活？朋友肯定会回答，猫要么是死要么是活，不会说是半死不活的。”

 

他这个说法一出来大家就发现，问题在哪儿呢？

 

一个人和猫一起呆在盒子里，人有意识，意识一旦包含到量子力学的系统中去，它的波函数就坍缩了，猫就变成要么是死，要么是活了。也就是说猫是死是活，只要一有人的意识参与，就变成要么是死，要么是活了，就不再是模糊状态了。

 

维格纳总结道，当朋友的意识被包含在整个系统中的时候，迭加态就不适用了。即使他本人在门外，箱子里的波函数还是因为朋友的观测而不断地被触动，因此只有活猫或者死猫两个纯态的可能。维格纳认为，意识可以作用于外部世界，使波函数坍缩是不足为奇的。维格纳这个认识已经是量子力学界的共识了，确实只能这样认为。因为外部世界的变化可以引起我们意识的改变。

 

大家想过没有，牛顿第三定律说作用力与反作用力是相等的。我们的意识能够受外部世界的影响而改变，大家都觉得没有问题，对吧？

 

人的意识就是受外界客观世界的影响改变了，随时都在变化。那为什么客观世界就能改变意识，意识就不能改变客观世界呢？

 

他就说意识是能够改变客观世界的，意识改变客观世界就是通过波函数坍缩，就是使不确定状态变成确定的状态，这样来影响的。

 

所以波函数，也就是量子力学的状态，从不确定到确定必须要有意识的参与，这就是争论到最后大家的结论。

 

自然科学总是自诩为最客观、最不能容忍主观意识的，现在量子力学发展到这个地步，居然发现人类的主观意识是客观物质世界的基础了。

 

 

因为量子力学是我们客观物质世界最基础的理论。刚才说过了，二十世纪人类技术进展都跟量子力学有关，而且量子力学经过了最精确的实验验证。

 

量子力学的基础就是：从不确定的状态变成确定的状态，一定要有意识参与。这是物理学的一个重大成就。到此为止我讲的全都是物理学。

 

大家有兴趣的可以去买关于薛定谔的猫等量子力学诡异现象的通俗读物，现在出的这种书已经很多很多了，我讲的这些都是上面的说法。

 

到这一步，我们对量子力学的诡异已经有所了解了，诡异的基础实际上是：意识和物质世界不可分开，意识促成了物质世界从不确定到确定的转移。

 

这点很像在佛学中，一个念头一下子使物质世界产生出来了，这样的概念。

 

 

物质世界产生出来实际上是从不确定一下子变成确定的，这两者很类似。

 

 

刚才讲了量子力学两个诡异之点，诡异之点到最后就达到了物质世界离不开意识，意识是物质世界的基础，意识才使物质世界从不确定到确定，发生这样的坍缩，也就是变化。