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20世纪人类进步的每一个重要环节都与量子力学有关。但是,包括爱因斯坦、玻尔在内的很多人都无法理解量子力学。量子力学的创始人普朗克一生都在试图抛弃量子理论。人类科学史上从未发生过如此奇怪的事情。那么量子力学有什么奇怪的呢?即意识不能被排除在客观世界之外。你必须先给它加上意识,才能理解它。如果意识的作用得到肯定,至少可以初步知道量子力学的三个奇怪现象。
I叠加态和坍缩
量子力学的第一个奇异现象叫做态的叠加原理和坍缩。一个物体在某一时刻会处于固定状态。比如有人要么在客厅,要么在房间,两者必然非此即彼。但是在量子力学中就不一样了。粒子可能处于叠加态,这是不确定的。比如电子可能存在于A点或者b点,但是你一观察,这个状态就崩塌了,她从原来的在客厅但不在客厅的叠加状态,突然变成了在客厅或者不在客厅的唯一状态。所以量子力学的奇怪之处在于:如果你不观察它,它就处于叠加态。你一观察它,它的叠加态就崩塌了。
二、单体的叠加态:薛定谔的猫
刚才说的是量子力学的第一个怪点。现在我们来看看这个诡异的点,可以推导出什么结果。最后我们会意识到意识是量子力学的基础,物质世界和意识是不可分的。这个实验是薛定谔提出的,被称为“薛定谔的猫”。他认为一个东西既有这种状态又有那种状态,像是在客厅里又不在客厅里,这是荒谬的。他想了一个反驳量子力学的方法,结果并不好。最后证明了量子力学最奇怪的地方就是意识和物质不可分。
现在我来说说薛定谔的实验是什么:把一只猫放在一个封闭的盒子里,然后把盒子和一个装置连接起来,这个装置里面有一个原子核和一个毒气设施。原子核有50%的几率会衰变。当它衰变时,会发射出一个粒子。一旦这种粒子被发射出来,就会触发毒气设施。当毒气被触发时,它会杀死猫。这是他想象中的一个实验。根据刚才提到的量子力学的叠加原理,在没有观测时,原子核处于衰变和非衰变的叠加状态,即可能已经衰变,也可能没有衰变。它是两种状态的叠加,就像电子在A点而不在A点一样,这个原子核衰变不衰变,有50%的几率衰变,有50%的几率不衰变。这时候猫的状态可能是活着,也可能是死了,也就是说猫也是这种死和活的叠加状态。
猫会是这种状态吗?聪明人可能会说,你为什么不直接打开盒子看看呢?但盒子打开后观察,猫只能是死的或活的。这个问题一提出,物理学家们都惊呆了。他们以为只有微观世界才有这种叠加,也就是状态是不确定的,既在这个状态又不在这个状态。现在宏观世界也一样。猫不就是这样的吗?有一只又死又活的猫。大家都不承认有这种状态。但是量子力学的奇怪点,量子力学的叠加原理,就是在你观察之前,猫是处于一种死而复生的状态。这个问题已经争论了很长时间。我该怎么办?量子论是肯定的,这是毫无疑问的。如果不揭开盖子,不进行观察,薛定谔的猫的状态就是死亡和生命的叠加。这只猫总是处于同时是死是活的叠加状态。这严重违背了我们的经验。
三、多体叠加态:量子纠缠
现在来说说量子力学的第三个诡异点。这和前面提到的状态有关,是它们的直接结论,叫做量子纠缠。现代科学发现,当对物质的研究进入分子、原子、量子等微观层面时。事故很大。超导体、纳米尺度、石墨烯等革命性材料。出现了,在分子层面治愈癌症的奇迹出现了。而最神奇的是——量子纠缠。实验发现,两个分裂量子在不同位置将具有完全相关的相同性能。一个有状态变化,另一个几乎同时有相同的状态变化,这不是巧合。这就是量子纠缠。科学家已经实现了6-8个离子的纠缠态。中国科学家实现了13km量子纠缠态的分裂和发送。
牛顿第三定律说作用力和反作用力是相等的。我们的意识可以被外界的影响改变,但我们的意识不能改变客观世界?有人认为意识可以改变客观世界,意识通过坍缩波函数来改变客观世界,即把不确定的状态变成确定的状态,从而影响它。所以波函数,也就是量子力学的状态,必须有意识地从不确定性参与到确定性中去。这是辩论最后的结论。这也是量子力学的本质。
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