每日科学 2016-01-06 12:55

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    我先说一下干涉实验的概念（如上图）。如果有一个波，经过了两个狭缝，出来就变成两个子波了，这两个子波在随后传播过程中就会出现干涉。

    干涉的意思就是这两个子波在每个点都迭加，在有些点上两个波的运动方向相同，波的振幅就加强；在有些点上两个波的运动方向相反，振幅就减低，或者抵消为零。

    所以最后你观察到的波就是一些干涉条纹。

    如果看到干涉条纹，你就知道你观察到的是个波，而且这个波是在两个狭缝同时出现的，也就是既在A点又在B点，因为只有这样的情况，波才能出现干涉。

 

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    如果用电子来做实验（如上图），当每次只发射一个电子的时候，这个电子通过双狭缝打到电子屏上，激发出一个小亮点，这是电子的粒子性。

    但是事先也不知道电子会出现在屏幕上的什么地方，结果多次重复，经过大量的观察发现，这些电子不是完全没有规律的。

    它有时出现在这里，有时出现在那里，在某些地方出现的可能性要大一些，在另一些地方则小一些。

    电子的规律就是，它出现频率高的地方，恰好是波动规律所预言的干涉条纹的亮处，而它出现频率低的地方，对应于干涉条纹的暗处。

    所以，大量的实验证明：电子尽管是粒子，但是其运动像个波，而且每个电子必须同时出现在两个小孔。

    因为只有同时出现在两个小孔，它才能干涉。

    就如刚才说的，你没有观察它的时候，电子一定不会取一个确定的状态，它一定是所有状态都要同时存在，这样它才能干涉起来。

    这就是量子力学诡异的地方。这个性质，随后有很多很多应用。

    刚才说了，电子一定要同时存在于两个可能的状态，电子才能与自己干涉起来。

    那么如果我们观察它，比如在两个狭缝处设置探测器，电子会怎么样呢？

    电子一被观测，就只出现在一个狭缝上了，干涉条纹立刻消失。

    这个状态就叫做波函数的坍缩。

    就是你一观察，电子就在一个确定的地方出现了。那么有些人就想，我观测它出现在确定的地方，它是不是早就出现在这个确定的地方，只不过我们不知道而已？

    不对，刚才的干涉实验告诉我们，在没有干涉之前，它肯定出现在所有地方。

    假如, 当我们不观察时，电子真的存在于某个地方，它便只能通过一道狭缝，这就不能解释实验中观测到的干涉条纹。

    其实，严格的实验已经完全排除了这种可能。电子在没有观测的时候，没有确定的状态。

    所以这件事是量子力学最诡异的事情。

    懂了这个，就懂了量子力学最诡异的东西，而且随后我们就能来证明：量子力学离不开意识，意识是量子力学的基础。

    搞物理学的人开个玩笑，说观测为什么能够改变电子的状态呢？

    就好像一个男的和一个女的在恋爱时，不知道结婚的结果是好是坏，可能是好也可能是坏，是好与坏的一种迭加状态。

    这个时候你想要确定是好是坏怎么办呢？只有结婚试试吧。

    一结完婚，状态就改变了，就再也不是原来的状态了，变成只有一个状态了，要么好要么坏。

     刚才我讲了半天，实际上就是和这个例子一样。在观察之前，大家都不知道电子处于哪个状态。

     你去观察一下，就像结婚了，那电子就出现在一个确定的状态上了。这就是观测对系统的影响。

    2、单体的迭加态：薛定谔的猫---证明测量的核心是人的意识。

    刚才说的是量子力学第一个诡异之点，现在我们来看看这个诡异之点往下推论，能够推出什么结果。

    最后结果会使大家认识到，意识是量子力学的基础，物质世界和意识不可分开。

 

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    这个实验是量子力学的创始人薛定谔提出的，被称为“薛定谔的猫”。

     薛定谔的本意是想批驳量子力学和量子力学的态迭加，他认为一个东西既存在这个状态，又存在那个状态，像女儿即在客厅，又不在客厅一样，那是荒谬的。

    他就想了个办法来批驳量子力学，结果没有批驳好，最后反而证明了量子力学最诡异的地方，也就是意识和物质不可分开。