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观测“创造”了物质状态

     经典物理学的状态,非此即彼;量子物理学的状态,可以是多种状态的叠加。量子叠加态不可准确预测,只能用概率来描述。

     在宏观经典世界,一个物体的坐标,要么在A点,要么在B点,不可能同时既在A点又在B点。一个人,站在房间里面,就不可能同时站在房间外面。

     在微观量子世界,一个粒子,在同一时间,既可处于A点,也可处于B点。这种特性,就叫作量子叠加态。一个关在盒子里面的粒子,可以同时既在盒子的左边,又可以同时在盒子的右边。

     有人会认为,那是因为微观粒子太轻了,运动速度非常快,在盒子里面飘来飘去,忽而在左,忽而在右,于是就给人既同时在左又同时在右的错觉。

     其实不然,今天的科学技术,对光速运动都能够准确测量。微观量子,可以同时既在这里,又同时在那里的叠加态,绝对不是测量技术误差而导致的错觉。

     一个量子系统,可以同时处在不同量子态的叠加态上。人们喜欢用著名的思想实验“薛定谔的猫”理论,来形象地表述量子叠加态:“一只关在箱子里面的猫,既可以同时是活的,又可以同时是死的。”

     一个量子系统,可以有多种态的叠加。例如,在非观测状态,光可以既是波又是粒子;一个电子的自旋,既可以同时是上旋,又可以同时是下旋。

     一个电子,观测它处于A位置的概率是20%,B位置的概率是80%,那么电子就同时处于A、B位置的叠加态。

     一枚硬币,在抛出去之前,就可以知道它出现正面的概率是50%,反面概率也是50%。

     那么,可以说硬币的状态处于正面和反面的叠加态吗?

     不能!

     因为硬币在未被观测之前,正反面就已经是一种确定状态了。

     理解叠加态的关键就在于:观测。

     在未观测前,可以说电子同时处于A和B叠加,但是不能说硬币同时处于正面和反面的叠加。

     未观测前,电子的状态是不确定的。观测的一瞬间,电子的状态才能确定。观测消除后,电子的状态会再次处于不确定状态。

     微观世界和宏观世界的区别在于:

     观测前,微观粒子处于不确定状态;观测的瞬间,便处于确定状态;观测消除后,微观粒子又会处于不确定状态。观测事件,会改变微观粒子的状态。

     观测前,宏观物体处于确定状态;观测的瞬间和观测消除之后,依然处于确定状态。观测事件,不会改变宏观物体的状态。

     观测事件,对微观粒子的状态,会产生根本性影响。观测不仅“发现”了微观粒子的状态,而且还“创造”了微观粒子的状态。

     特别强调,观测事件“创造”的是“物质状态”,而不是“物质”。什么“意识决定物质”之类鬼话请滚开。

     微观世界的观测,不仅仅是“发现”,而且观测事件和观测结果还产生了因果关系。

     我们常鼓励那些在奋斗中人说:“万事皆有可能。”在微观量子世界,的确是“万事皆有可能”,且“一切可能发生的事情正在发生”。学习量子力学,不仅不会给人一种虚无的感觉,反而给人无限的想象和可能。

     非观测状态下的量子叠加态,也是自由意识存在的物理基础。感觉器官将接收到的外界信息,解码传输给大脑之后,大脑里面储存的信息,便处于非观测的叠加态。这种叠加态就为大脑进行创造性思维提供了各种可能。

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