量子世界的核心,是那神秘的不確定性,它并非測量技術(shù)的限制,而是構(gòu)成微觀領(lǐng)域的根本屬性,與測量的精準(zhǔn)度無關(guān),構(gòu)成了自然界的基石。換言之,不論科技多么高尖,測量工具多么精準(zhǔn),人類也無法將不確定性轉(zhuǎn)為確定性。 進(jìn)一步地,不確定性的另一面是我們無需耗費(fèi)巨大精力去精確測量微觀領(lǐng)域,我們只需做一件事:觀測。因?yàn)橛^測行為,本身就會(huì)導(dǎo)致微觀領(lǐng)域的不確定性坍縮為確定狀態(tài)。 “觀測影響量子態(tài)”這一現(xiàn)象在物理學(xué)界掀起波瀾,引發(fā)了廣泛的辯論,不僅限于科學(xué)領(lǐng)域,更觸及哲學(xué)層面。 人類習(xí)慣于將自然現(xiàn)象與日常生活經(jīng)驗(yàn)相匹配,這反映出我們的本能,也是生存的基本原則。但當(dāng)現(xiàn)象違背了我們的日常認(rèn)知,我們自然會(huì)本能地反抗和質(zhì)疑,因?yàn)槌橄蟮母拍钔y以理解和接受,相比之下,人們更傾向于具體而實(shí)在的事物。 在量子力學(xué)問世前,人們普遍認(rèn)為,所有自然現(xiàn)象都有其因果,遵循一定的規(guī)律,即決定論。但量子力學(xué)的出現(xiàn),顛覆了這一傳統(tǒng)觀念。在微觀領(lǐng)域,不存在確切的量來描述運(yùn)動(dòng)規(guī)律,我們不得不放棄決定論,而用令人費(fèi)解的不確定性來描述微觀粒子的運(yùn)動(dòng)。 不確定性原理表明,微觀粒子的速度和位置信息是不確定的,我們無法同時(shí)知道兩者。這違背了我們對世界的常識性理解。 在日常生活中,例如你正坐在沙發(fā)上閱讀這篇文章,你的狀態(tài)是確定的,位置和速度都是清晰的。但在微觀領(lǐng)域,一切都不同。你可能出現(xiàn)在任何地方,甚至同時(shí)在兩個(gè)不同的位置,甚至在宇宙的邊緣。你的信息只能用概率來描述,只能知道你在某一位置出現(xiàn)的可能性,而不能確定你的具體位置和速度。 這便是概率波詮釋,它解釋了薛定諤方程中的波函數(shù)。當(dāng)我們想要知道你的確切位置時(shí),我們必須進(jìn)行觀測。觀測的瞬間,你從無數(shù)可能的狀態(tài)中坍縮為一個(gè)確定的狀態(tài),出現(xiàn)在一個(gè)具體的位置,這就是“波函數(shù)坍縮”。 波函數(shù)的概率詮釋意味著,人類喪失了對未來的預(yù)言能力。我們曾深信,通過物體的當(dāng)前狀態(tài),運(yùn)用自然法則,可以預(yù)測物體未來的走向,但現(xiàn)在看來,這種確信已經(jīng)不存在了。 因此,我們只能像占卜師一樣,說出含糊其辭的話,科學(xué)也不再是確切的知識,而變成不確定的思想概念。 但問題是,如果我們只能用量子力學(xué)來描述世界,我們又會(huì)覺得難以接受,因?yàn)榱孔恿W(xué)的世界難以想象,難以接受。然而,我們不得不承認(rèn),量子力學(xué)中的這些奇異現(xiàn)象,如量子糾纏、量子隧道效應(yīng)和疊加態(tài)等,都是確實(shí)存在的。 最難以接受的是,測量過程本身會(huì)影響最終結(jié)果,而測量的概率僅僅是一個(gè)數(shù)學(xué)概念,而非物理概念,體現(xiàn)的是主體與客體在測量過程中的相互作用。 測量過程中,主體與客體不再有明顯的界限,邊界變得模糊,暗示著量子力學(xué)所揭示的不僅僅是客觀性,還有主觀因素的存在。 換句話說,我們曾以為客觀世界是固若金湯的,但現(xiàn)在看來,客觀世界也變得模糊起來,它的存在方式似乎與我們的主觀意識有關(guān)。 盡管觀測行為會(huì)影響周圍事物的表現(xiàn)形式和世界的真實(shí)面貌是肯定的,用“意識影響結(jié)果”似乎帶有唯心思想的色彩。但至少,觀測確實(shí)會(huì)影響現(xiàn)實(shí)。 也就是說,世界是什么樣的,取決于我們的觀測。當(dāng)我們不觀測時(shí),世界是一片模糊;當(dāng)我們觀測時(shí),世界就坍縮為一個(gè)確定的狀態(tài)。 這與游戲中的場景設(shè)定多么相似!為了節(jié)省資源和降低負(fù)荷,游戲程序會(huì)只渲染人物出現(xiàn)的畫面或觀測到的畫面,而對觀測不到的畫面進(jìn)行模糊化處理,實(shí)際上是虛無的。 難道我們生活在一個(gè)虛擬世界中?我們所看到的一切,包括我們自身,只是虛擬程序嗎? 細(xì)思極恐,但不敢再深入思考。 當(dāng)然,“虛擬世界”只是我的猜想,不必過于認(rèn)真,我們還是應(yīng)該回到科學(xué)層面,來理解量子力學(xué)。 不管量子力學(xué)的底層邏輯是什么,我們可以肯定的是,僅僅依靠日常生活經(jīng)驗(yàn)是無法理解微觀世界的,這說明我們的生活經(jīng)驗(yàn)是有局限性的,并不總是可靠的。 我們可以這樣說,如果要理解量子力學(xué)的底層邏輯,就必須摒棄我們的日常生活經(jīng)驗(yàn),不讓傳統(tǒng)的觀念束縛我們的思維。 或許,我們需要重新審視世界的客觀性和物質(zhì)的實(shí)在性,需要不同的標(biāo)準(zhǔn)去衡量它們。量子力學(xué)似乎早已告訴我們,所謂的客觀性和實(shí)在性實(shí)際上存在于我們的觀察之中,并不存在一個(gè)完全獨(dú)立于精神世界的、對立的客觀世界! 也就是說,我們自認(rèn)為客觀真實(shí)的物質(zhì)世界,可能只是依賴我們的精神世界而存在,客觀世界的真實(shí)性本質(zhì)上是基于生命的感受,而量子世界中的種種奇異現(xiàn)象,可能只是生命個(gè)體意識活動(dòng)中的綜合反映! 歸根結(jié)底,似乎又回到了唯心論上。盡管主流科學(xué)界一直強(qiáng)調(diào)世界的唯物性,但并不否認(rèn)或質(zhì)疑唯心論。畢竟,唯物論和唯心論都是人們認(rèn)識世界的方式,它們本身并無對錯(cuò)之分! |
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