GavinYs
現代物理學最先研究的就是我們最熟悉也最陌生的物質——光。
自從科學家發現世間萬物皆是由最微小的例子所構成之後，人們便嘗試破解，光這種物質究竟是由什麼所構成的？
於是就有科學家猜想，如果把光這種物質，不停的放大切割，直到它再也不能切割為止，這時人們得到的就是構成光這種物質的最小粒子。科學家把它叫做光子。
光子的概念被提出之後，科學家就想去破解光子究竟是怎樣的一種存在？
通過陰影效應和其它一些自然現象，人們觀察發現，光是一種波。於是人們自然而然地認為光子也應該是一種波。
直到偉大科學家愛因斯坦。解釋了光電效應之後，人們發現光子這種波竟然也具有粒子特性。
在科學家們的傳統認知裡，在客觀自然界之中。波和粒子是完全不同的兩種形態，是無法共存的。可光子既是波也是粒子，這就讓人們陷入了巨大的認知矛盾之中。
於是物理科學家們就開始爭論，光子究竟是波還是粒子？於是就有了雙縫干涉實驗。
有興趣的朋友可以去網上搜索一下，雙縫干涉實驗的具體內容。
為了有些比較懶的朋友，理解起來方便，我還是用我的語言，簡單通俗的講解一下，雙縫干涉實驗究竟是怎麼回事？
科學家用一把光子機槍，將單個的光子向一個方向不停地發射，使其穿過兩道極其細小的縫隙，然後在一塊屏幕上呈現出我們可以觀測的影像。
如果影像是多道斑馬狀條紋，則證明光子在穿過兩道縫隙之時，發生了干涉效應，就可以證明光子是一種波。
反之影像上則會呈現兩道槓，那麼就證明光子沒有發生干涉效應，也就是說光子是一種粒子。
估計大家沒聽懂，不過沒關係。大家只需要知道，雙縫干涉實驗，讓物理學家們更加困惑，是因為這個實驗過程裡，有三個他們用傳統知識無法解釋的怪異現象。
我們知道光子機槍發射出來的是單個的光子，而它面前的卻有兩道縫隙。按照人們的傳統理解，這顆光子要麼從左邊那道縫隙通過，要麼就會從右邊那道縫隙通過。
可實驗結果卻證明，光子是同時從兩道縫隙通過。因為光子在通過這兩道縫隙之後，發生了干涉效應，在屏幕上呈現多道斑馬狀條紋，這證明光子是一種波。因為只有波的形態，才能使一顆光子同時通過兩道縫隙。
可是當科學家們在兩道縫隙前面，架上高速探測機，想要捕捉光子穿過兩道縫隙時的，具體情況的時候，卻詭異的發現，光子是以單一粒子的形態，通過了單一縫隙。這是因為屏幕影像上顯示的是兩道槓，這表示光子是以粒子形態穿過的單一縫隙。
這個現象可以簡單理解為，人們不去觀察的時候，光子是以波的形態存在，而當人們想要去觀察的時候，光子則表現為粒子形態。
隨著科學技術的進步，科學家們發現在微觀領域。不僅僅是光子，其它所有的微小粒子，例如電子、原子、質子，甚至一些大分子，它們都呈現光子這種既是波也是粒子的非常規形態。
物理學家們把這類微觀粒子統稱為量子。在這些微觀粒子身上，所呈現的不符合常規物理知識的現象，可以歸納總結為一門學問，這就是量子力學。
愛因斯坦總結歸納了雙縫干涉實驗和其他一些科學家的研究成果，提出了“波粒二象性”：
“光是波也是粒子。光在傳輸的過程中，表現形態是波。當人們觀察時，表現形態為粒子。”
波粒二象性描述了發生在光子身上的兩個難以解釋的奇怪現象。科學家們進一步在其他量子身上做實驗，發現波粒二象性雖然難以理解不可想象，但卻是真實存在的，也就是這個歸納出來的假說是正確的。
波粒二象性進一步推演，人們最終確定了量子領域的兩條基本原理。
量子力學第一原理：微觀量子既是波也是粒子。它的專業名稱叫做“疊加態”。
量子力學第二原理：當你不去觀察時，微觀量子呈現疊加態。當你觀察時，微觀量子呈現確定態。通俗點講就是，你不去觀察時，量子即是波也是粒子。當你觀察時，量子就會呈現，要麼是波，要麼是粒子的確定形態。它的專業名稱叫做“不確定性”，也叫做“觀察者原理”。
量子力學的這兩條原理，有些燒腦。無法拋棄客觀世界物理規律的人，難以理解。
下面我為大家打個比方，將微觀量子領域的這兩條基本原理，形象的帶入我們所熟悉的客觀物理世界，你就會發現這兩條原理，有多麼神奇和不可思議。
請大家在腦中構建這麼一副場景（魔方實驗）：
假設有一個生產魔方的玩具廠，他們只生產兩種形狀的魔方。一種是方形魔方，另外一種是圓形魔方。
突然有一天，玩具廠的工人將他們工廠生產的一個魔方，放到了你手裡，告訴你說，你手裡這個魔方，它既是方形的也是圓形的。
現在你一定認為這個工人在胡說八道，因為你知道他們工廠生產的魔方只有兩種形狀，要麼是方形，要麼是圓形。
正當你準備喝罵對方撒謊之時，你撫摸這個魔方的手掌，所傳回來的觸覺告訴你，這個工人沒撒謊，你手裡的這個魔方竟然真的既是方形也是圓型。
這讓你感覺到不可思議？這種既是方形也是圓形的感覺到底是怎麼來的？
於是你翻閱了各種資料，做了各種驗證，證明這個魔方的確是這家工廠生產的。
可是你知道這家工廠生產的魔方只有兩種形狀，不是方形就是圓形。可是為什麼你手裡的這個魔方，給你的感覺，它即是方形又是圓形呢？
接下來你想了三天三夜，終於想明白錯在哪裡了？
產生這種疑惑的根源就是你對這家工廠的認識完全錯了。這家工廠生產的魔方，不是你認為的方形或者圓形，而是方形和圓形中間的一種狀態，或者說是方形和圓形融合之後的一種狀態。你給這種狀態起了個名字，叫做“疊加態”！
這種疊加狀態就會讓你產生即是方形也是圓形的感覺。
這個實驗進行到這裡，你會感覺自己被騙了。於是你就瘋狂的衝到那家工廠裡面，親手撫摸每一個魔方。然後你發現他們生產的每一個魔方，形狀都是這種疊加態。
現在我告訴你，你手裡的這個魔方和工廠生產的所有魔方，它們就是量子也就是微觀粒子，那家玩具廠就是造物主。
造物主製造的量子或者說微觀粒子就是這種疊加態形狀。具體到光子來說，既是波也是粒子。
這就是量子力學裡面最經典的第一原理，疊加態原理。
量子空間與宏觀宇宙
這你就需要了解一下量子的波粒二象性。即量子既呈現波的特性（衍射等）又呈現粒子的特性。在不被觀察的情況下，他的情況是不確定的，兩種可能疊加在一起。這裡介紹一下，量子力學的人為干涉學說：在衍射實驗中，量子會呈現波性，形成衍射條紋，但人為觀察時，便塌縮成一個可能，呈現粒子的狀態。薛定諤的貓是，薛定諤為了反駁波爾一派當初提出人的意志對物理現象的會產生影響的假說而做的假設實驗，但卻成了一個歷史難題。原意大致如下：在一個密閉空間裡，一個可能衰變的物質A固定一個毒氣瓶，裡面還有一隻貓，當物質A發生了衰變，毒氣瓶就會摔破，貓被毒死，物質A不衰變，毒氣瓶就不會摔破，貓就會活著。當沒有人的意志得干涉，物質A就會存著既衰變了又沒衰變的現象，貓就會呈現既活著又死了的狀態。
量子力學研究多了，像是研究神學和哲學。
小鄧_摩羯
我認為疊加性是一個數學上的概念，疊加性的本質是事物隨機性變化的數學描述。
薛定諤的貓是諸多量子困惑中有代表性的一個。一隻貓被封在一個密室裡，密室裡有食物有毒藥。毒藥瓶上有一個錘子，錘子由一個電子開關控制，電子開關由放射性原子控制。如果原子核衰變，則放出阿爾法粒子，觸動電子開關，錘子落下，砸碎毒藥瓶，釋放出裡面的氰化物氣體，貓必死無疑。原子核的衰變是隨機事件，物理學家所能精確知道的只是半衰期——衰變一半所需要的時間。如果一種放射性元素的半衰期是一天，則過一天，該元素就少了一半，再過一天，就少了剩下的一半。物理學家卻無法知道，它在什麼時候衰變，上午，還是下午。當然，物理學家知道它在上午或下午衰變的幾率——也就是貓在上午或者下午死亡的幾率。如果我們不揭開密室的蓋子，根據我們在日常生活中的經驗，可以認定，貓或者死，或者活。這是它的兩種本徵態。
如果我們用薛定諤方程來描述薛定諤貓，則只能說，它處於一種活與不活的疊加態。我們只有在揭開蓋子的一瞬間，才能確切地知道貓是死是活。此時，貓構成的波函數由疊加態立即收縮到某一個本徵態。量子理論認為：如果沒有揭開蓋子，進行觀察，我們永遠也不知道貓是死是活，它將永遠處於半死不活的疊加態，可這使微觀不確定原理變成了宏觀不確定原理，客觀規律不以人的意志為轉移，貓既活又死違背了邏輯思維。
首先需要明確一點，薛定諤的貓是一個思想實驗，是通過建立一個宏觀事物來表達微觀屬性。我認為這個思想實驗建立的挺好，明確的表達了量子的隨機性特徵。之所以不進行觀察我們就永遠也不知道貓是死是活，是因為觸發電子開關的是由放射性原子控制，這個放射性原子衰變精準時間點是隨機的，我們只能知道他衰變時間的幾率。
我在之前的文章中也提到，微觀粒子是弦，弦的基本單元是“量子比特”，量子比特其實是一種真空中的渦旋。量子比特的自旋方向是隨機的。真空類比為超流體（有一個理論叫超流體真空論），真空渦旋自旋方向的隨機性是因為真空內能量的不平均性決定的，並不是安靜的狀態。這種隨機性是自然屬性，想想一顆羽毛下落為什麼總是隨機旋轉著降落就明白了。
量子比特是一種真空渦旋，隨機性是本質，不是觀測造成的，量子比特的自旋方向用數學來描述也就只能用疊加性描述。真空渦旋只不過也只是真空中能量的不平均性造成，因為流體就是有這種特性，這和宏觀世界中投硬幣的概率都不是一個概念。但是微觀世界的隨機性的綜合效應，在到一定尺度後就表現為亞宏觀和宏觀上的因果性。這個有點類似熱分子運動，宏觀上就可以表現出熱力學綜合效應。
當然，如果再深入到更微觀的世界，或許真空本身還有它們的組成機制。隨機本質的綜合效應成就了因果律，而因果律的綜合作用也會造成隨機性。
在頭條問答中看到一個“不確定性原理”能否被視為量子力學中一條不可證偽的基本公理的問題。這裡有必要做個回答。
我在之前的文章《從老子、牛頓、愛因斯坦看人類歷史上三個極偉大經驗認知的發現》中已經提出過，公理性理論有兩種，經驗公理化理論和觀念公理化理論。無論宗教、哲學還是科學，偉大的思想都是公理化思想，觀念公理化理論具有約束人和人的群體性作用，而經驗公理化理論具有約束人以及與人直接關聯的自然。就思想認知本身而已，驅使相關係統熵減的量值越大，其思想越偉大。經驗公理化理論明顯具有更強大的熵減能力。
特別說明的是，經驗公理化理論也只是思想，它起作用的是其中的經驗，包括作為公理的原經驗和理論輸出的加工放大後的經驗。而觀念公理化理論輸出的是觀念。這個意義上說，人類可以製造思考出無數個公理化理論，無論是觀念公理化理論還是經驗公理化理論，理論是一種發明。而經驗是一種發現，經驗的，是唯一的，這是從生命認知角度看的。
不可證偽性，很多人錯誤的理解一個理論是可以被證明是錯誤的。可證偽性，只需要在邏輯上有可能存在一個假設，使得理論不可驗證。日本的小澤正直提出“小澤不等式”，認為測不準有缺陷，他們對中子自旋傾向相關的兩個值進行測量，成功測出超過所謂“極限”的兩個值的精度，使得小澤不等式成立，同時也證明了測不準原理與小澤不等式的矛盾。這項成果發表在《自然-物理》期刊中。由此可見，可證偽性是檢驗一個理論是否是科學的理論的金鑰匙，一點沒錯。
科學是由經驗為基礎建立的，追逐本源只會陷入觀念的迷茫之中。人的認知，根本上是由動物的應激性演化而來，即只有經驗的，才是唯一可以檢驗可靠性的方法。不可檢驗的觀念認知，如果不能輸出為經驗，就只能是觀念中的產物，這個產物只能約束人和人類群體（比如宗教），不能約束與人直接關聯的自然。
我認為疊加性是一個數學上的概念，疊加性的本質是事物隨機性變化的數學描述。
我們先從一個最基本的量子比特自旋方向的隨機性來分析，量子比特一般用Bloch球來表示，如圖：
圖中綠矢和藍矢，分別表示經典計算中所用的0和1兩種狀態。右邊量子比特示意圖中的紅矢，表示量子世界中一個一般的疊加態，這些所有疊加態的端點，組成一個半徑為1的單位球面，稱之為Bloch球面。經典比特中的0和1也被包含在這個球面中。
量子比特自旋的方向是隨機的，其隨機性描述方法就是通過固定的兩種本徵態不同的幾率的疊加來描述。疊加態就是有幾種本徵態疊加在一起的粒子狀態。
用數學上的方法，如果ψ1是體系的一個本徵態，對應的本徵值為A1，ψ2也是體系的一個本徵態，對應的本徵值為A2，根據薛定諤方程的線性關係，ψ=C1ψ1+C2ψ2也是體系一個可能的存在狀態。
從這裡就可以看出了，疊加性是物理意義，其實就是隨機性的數學描述，而之所以產生這種方法的描述，是因為人們習慣用古定的參照物的思維。再次說明了，所謂的疊加性本質是隨機性，疊加性本身這個概念是思維中的存在，是數學上的。
再看看四維時空，空間三維，再加一個時間一維，組成了四維時空。
將一塊石頭扔進水塘，水錶面的漣漪向四周散開，並且漣漪以圓周的形式越變越大，這個二維的池塘水面加上一維的時間，擴大的水圈與時間就能畫出一個圓錐，頂點是石頭擊中到水面的地方和時間。類似地，從一個事件出發的光在四維的空間－時間裡形成了一個三維的圓錐，這個圓錐稱為事件的過去光錐。
無論是三維空間還是四維時空，都是先建立一個固定參照系的方法，如同上面說的疊加性，方法是一樣的。在純數學中，一個n(n可以為非整數)個數的序列可以被理解 為一個n維空間中的位置。當n=4時，所有這樣的位置的集合就叫做四維空間。人們還可以構建非整數維的空間，即分形的空間。或許以後還會構建複數空間和負數空間，這都只是思維上的，目的只有一個，就是用固定參照來描述事物的運動。
笛卡爾是這個思路的集成創始人，據說解析幾何就是他看到天花板上的飛蟲後想到的，定位飛蟲，一個很好的方法就是先構建一個固定的座標參照背景，每個座標都可以用數學描述，笛卡爾定位飛蟲的座標是數字，後來的疊加性是概率。
從上面的分析看，所謂的N維時空，還有疊加性，就是純思維中產物，是思維中的存在。很多人，包括理論創始人，也自然的把思維中的產物當作真實存在，並且解釋給大眾，也就造成幾乎所有人都不知道到底這些概念通過邏輯組合起來以後的真實的物理意義。
我們需要明確真實的物理意義，而不是追求思維存在。存在的真正含義在於思維工具的輸出，而不是思維工具內部的零件，即這些概念。數學，本質是一種思維工具，是觀念的產物，這種具有自進化功能的工具即包含了觀念性質的零部件，也包含了具備通過加工後輸出原始經驗的能力，但關鍵是零部件本身還僅僅是觀念的，是思維中的。
疊加性是一個數學上的概念，疊加性的本質是事物隨機性變化的數學描述。
探索貓
stemmer原創新觀點:量子疊加態的本質:單一量子為多重幾率波的態疊加。
首先，基本量子為幾率波，不是理想波。
其次，基本量子，單一複合量子都不止一個幾率波，而是兩個或多個幾率波的態疊加，其中，位置與動量，質量與時間分別為共軛態疊加，共軛態幾率的積大於等於量化普朗克常數。
最後，在分子尺度以上，態疊加在強力、弱力、電磁力及引力效應共同作用下，被屏蔽在微觀尺度下，不在宏觀觀測上體現。
推論:無論測與不測，月亮就在那個地方。電子、質子、中子、光子、中微子等等均測不準，服從測不準原理，服從不確定性原理。
stemmer
從字面看“量子”無非就是有質量的微子。它的運動方式，子之間的引與排，是螺旋有規則的方向運轉，形成微力分，重者為光，輕者為、氣，至於什麼加鈦，只是他們叫的名字，以上理論，已經在裡邊了。
