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中科院院士朱清时:量子意识

 

   我先说一下干涉实验的概念(如上图)。如果有一个波,经过了两个狭缝,出来就变成两个子波了,这两个子波在随后传播过程中就会出现干涉。


   干涉的意思就是这两个子波在每个点都迭加,在有些点上两个波的运动方向相同,波的振幅就加强;在有些点上两个波的运动方向相反,振幅就减低,或者抵消为零。


   所以最后你观察到的波就是一些干涉条纹。


   如果看到干涉条纹,你就知道你观察到的是个波,而且这个波是在两个狭缝同时出现的,也就是既在A点又在B点,因为只有这样的情况,波才能出现干涉。

 

 

   如果用电子来做实验(如上图),当每次只发射一个电子的时候,这个电子通过双狭缝打到电子屏上,激发出一个小亮点,这是电子的粒子性。


   但是事先也不知道电子会出现在屏幕上的什么地方,结果多次重复,经过大量的观察发现,这些电子不是完全没有规律的。


   它有时出现在这里,有时出现在那里,在某些地方出现的可能性要大一些,在另一些地方则小一些。


   电子的规律就是,它出现频率高的地方,恰好是波动规律所预言的干涉条纹的亮处,而它出现频率低的地方,对应于干涉条纹的暗处。


   所以,大量的实验证明:电子尽管是粒子,但是其运动像个波,而且每个电子必须同时出现在两个小孔。


   因为只有同时出现在两个小孔,它才能干涉。


   就如刚才说的,你没有观察它的时候,电子一定不会取一个确定的状态,它一定是所有状态都要同时存在,这样它才能干涉起来。


   这就是量子力学诡异的地方。这个性质,随后有很多很多应用。


   刚才说了,电子一定要同时存在于两个可能的状态,电子才能与自己干涉起来。


   那么如果我们观察它,比如在两个狭缝处设置探测器,电子会怎么样呢?


   电子一被观测,就只出现在一个狭缝上了,干涉条纹立刻消失。


   这个状态就叫做波函数的坍缩。


   就是你一观察,电子就在一个确定的地方出现了。那么有些人就想,我观测它出现在确定的地方,它是不是早就出现在这个确定的地方,只不过我们不知道而已?


   不对,刚才的干涉实验告诉我们,在没有干涉之前,它肯定出现在所有地方。


   假如, 当我们不观察时,电子真的存在于某个地方,它便只能通过一道狭缝,这就不能解释实验中观测到的干涉条纹。


   其实,严格的实验已经完全排除了这种可能。电子在没有观测的时候,没有确定的状态。


   所以这件事是量子力学最诡异的事情。


   懂了这个,就懂了量子力学最诡异的东西,而且随后我们就能来证明:量子力学离不开意识,意识是量子力学的基础。


   搞物理学的人开个玩笑,说观测为什么能够改变电子的状态呢?


   就好像一个男的和一个女的在恋爱时,不知道结婚的结果是好是坏,可能是好也可能是坏,是好与坏的一种迭加状态。


   这个时候你想要确定是好是坏怎么办呢?只有结婚试试吧。


   一结完婚,状态就改变了,就再也不是原来的状态了,变成只有一个状态了,要么好要么坏。


    刚才我讲了半天,实际上就是和这个例子一样。在观察之前,大家都不知道电子处于哪个状态。


    你去观察一下,就像结婚了,那电子就出现在一个确定的状态上了。这就是观测对系统的影响。


   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态迭加,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。

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