我们都知道,微观世界中有很多神奇的现象,比如量子纠缠,量子叠加,测不准原理,量子态塌缩等等。这些现象固然神奇,但是也必须以科学态度审视它们。 在量子力学中,我们经常要去测量微观粒子,但是测量时往往会遇到很多麻烦,比如我要测量一个粒子的动量,就只能忽略它的位置了,也就是说微观粒子的动量和位置信息不能同时得到,动量测得越准确,位置信息就测得越不准确,我们一般称为测不准原理,严格意义上来说应该是不确定性原理,因为微观粒子的位置和动量并不是因为测量仪器的不精细导致的,而这更像是微观粒子的本质属性。我们知道,微观粒子的尺度大小和光子差不多,而人类的测量仪器就是发射电磁波后再收集这些信息,而电磁波的传播子就是光子,所以当测量仪器发出的电磁波(可以理解成光子)到达被测量的微观粒子上时,这时候被测量粒子会被光子扰动,如果要确定微观粒子的位置,那么电磁波的能量应该低一点,这样扰动就少,但是动量就测不准了,反之亦然。但这样的现象在宏观世界就不存在,因为微观物体所包含的物质数量级不知道比测量仪器发出来的光子高到哪里去!

量子力学真的暗示客观世界不存在?世界因观察而存在?

还有一种神奇的现象就是薛定谔的猫,也就是量子叠加。在微观世界,粒子都是处于叠加态的,比如光的波粒二象性,如果光子的运动未被观测前,那么它既是粒子态又是波动态的。体现在宏观就是薛定谔的猫,也就是说,在一个毒气有一半可能性被释放的盒子里,关了一只猫,这只猫在未被打开盒子前,既是死的又是活的,这就是叠加态。也就是说在微观领域,一个粒子可以同时处于两种状态下。这些现象在宏观世界里会变得难以想象,试问一个人可以同时既在上海又在北京吗?而在微观世界就完全可以!可是微观粒子一旦被测量,就会量子态坍缩,也就是说,没有被测量前的微观粒子是可以同时处于两种状态下,也就是叠加态,一旦被观测就会坍缩,叠加态消失,同时变成其中一种确定的状态。