量子力学神奇的旁观者效应

我们还不知道观察者效应时,我们以为,雌螳螂交配后会吃掉雄螳螂。

可后来我们发现,雌螳螂之所以吃掉雄螳螂,是因为观察者在场引起了它的紧张,误把自己的丈夫当成了敌人。

旁观者效应在科学界究竟引起过过哪些“纠纷”呢?让我们先来看看那个著名的双缝问题 在电子通过双缝前,假如我们不去测量它的位置,其波函数按照方程发散开去,同时通过两个缝而自我互相干涉。但要是我们试图在两条缝上装个仪器以探测它究竟通过了哪条缝,在那一瞬间,电子的波函数便坍缩了,电子随机地选择了一个缝通过。并且坍缩过的波函数无法再进行干涉。

而薛定谔为了揭示这种理论的可笑,曾发表过他那著名的思想实验:一只猫被封在一个密室里,密室里有食物有毒药。毒药瓶上有一个锤子,锤子由一个电子开关控制,电子开关由放射性原子控制。如果原子核衰变,则放出阿尔法粒子,触动电子开关,锤子落下,砸碎毒药瓶,释放出里面的氰化物气体,猫必定死亡。但是物理学家无法知道,它在什么时候衰变,原子核的衰变是随机事件,如果我们不揭开密室的盖子,根据我们在日常生活中的经验,可以认定猫或死或活。这是它的两种本征态按照量子力学的解释,箱中之猫处于死-活叠加态,要等到打开箱子看猫一眼才决定其生死。薛定谔将其推演至宏观,来表示其逻辑上的荒谬,结果日后的科学界却仍趋向这一“荒谬”的解释。


量子力学神奇的旁观者效应最终,哥本哈根解释,退相干解释,多宇宙解释,以及众多大大小小的假说,就像当年我们不知道地球是圆是方的时候讨论宇宙中心是哪里,有的人说是地球,有的人说是太阳。科学总是由正确走向错误,今天的正解,明天很可能被推翻,而科学研究者不就是在这条路上不断猜想、尝试、验证和推演吗

科学一小步,人类一大步


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