量子力學神奇的旁觀者效應

我們還不知道觀察者效應時,我們以為,雌螳螂交配後會吃掉雄螳螂。

可後來我們發現,雌螳螂之所以吃掉雄螳螂,是因為觀察者在場引起了它的緊張,誤把自己的丈夫當成了敵人。

旁觀者效應在科學界究竟引起過過哪些“糾紛”呢?讓我們先來看看那個著名的雙縫問題 在電子通過雙縫前,假如我們不去測量它的位置,其波函數按照方程發散開去,同時通過兩個縫而自我互相干涉。但要是我們試圖在兩條縫上裝個儀器以探測它究竟通過了哪條縫,在那一瞬間,電子的波函數便坍縮了,電子隨機地選擇了一個縫通過。並且坍縮過的波函數無法再進行干涉。

而薛定諤為了揭示這種理論的可笑,曾發表過他那著名的思想實驗: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,貓必定死亡。但是物理學家無法知道,它在什麼時候衰變,原子核的衰變是隨機事件,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,可以認定貓或死或活。這是它的兩種本徵態按照量子力學的解釋,箱中之貓處於死-活疊加態,要等到打開箱子看貓一眼才決定其生死。薛定諤將其推演至宏觀,來表示其邏輯上的荒謬,結果日後的科學界卻仍趨向這一“荒謬”的解釋。


量子力學神奇的旁觀者效應最終,哥本哈根解釋,退相干解釋,多宇宙解釋,以及眾多大大小小的假說,就像當年我們不知道地球是圓是方的時候討論宇宙中心是哪裡,有的人說是地球,有的人說是太陽。科學總是由正確走向錯誤,今天的正解,明天很可能被推翻,而科學研究者不就是在這條路上不斷猜想、嘗試、驗證和推演嗎

科學一小步,人類一大步


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