量子系統自己觀測自己會怎麼樣,一個量子系統自己觀測自己會怎麼樣

2021-04-18 00:46:52 字數 4237 閱讀 9006

1樓:my豐頭

1、從baia對b的第一次觀測開始,b的量子態du就已經坍縮,zhi只不過b的量子態隨dao著系統的執行不回斷被改答變,但b的量子態並沒再次進入疊加態。雖然系統執行得很快,a、b的量子態變化得很快,但這並不是疊加態,而是一個不斷迴圈改變的可以確定的態。所以不會出現永遠不會坍塌的波函式。

2、我們把整個系統的頻率放慢,假設系統迴圈的每一步需要10秒鐘,那麼在某一時刻對系統觀察,將會看見:

一、b是0;

二、a觀測到b是0;

三、a被設定成0;

四、b因為糾纏變為1;

五、a觀測到b是1;

六、a被設定成1;。。。。。。我們總會看見其中的一步正在進行。而不管我們看見的哪一步,都是按這個迴圈的規律進行的、是確定的,不會變成其它樣子,這裡不存在量子態的疊加。

所以也就沒有「永遠不會坍塌的波函式」。

量子一旦被觀察即改變性狀,那如何是好? 15

為什麼我們觀測量子,量子就會發生改變?

2樓:一葉2018知秋

量子力學可能崩塌你的「科學」世界觀:人類的主觀意識是客觀物質世界的基礎

量子力學的詭異現象

量子力學也是自然科學史上被實驗證明最精確的一個理論,但是量子的觀念,沒有人能夠理解。我說的沒有人能夠理解,絕不是指像我們這個層次的人,而是說連量子力學的創始人都不能理解。

那麼量子力學最不好懂的是些什麼問題呢?我先把量子力學中人們最不好懂的東西介紹給大家,而最不好懂的東西最後恰好是證明了:意識不能被排除在客觀世界之外。

一定要把意識加進去你才能夠認識搞懂它。

1、態疊加與坍縮

量子力學的第一個詭異現象叫做態疊加原理和坍縮。

為了解釋量子力學觀念,我先說說普通人的日常經驗。一般人認為客觀物體一定要有一個確定的空間位置,這種存在,是不以人的意志為轉移的、是客觀的。比如說,我的女兒現在在客廳裡面,或者說我的女兒現在不在客廳裡面,兩者必居其一。

女兒可以既在又不在客廳裡嗎?

但在量子力學裡就不一樣了。量子力學就像說你的女兒既在客廳又不在客廳,你要去看這個女兒在不在,你就實施了觀察的動作。你一觀察,這個女兒的存在狀態就坍縮了,她就從原來的,在客廳又不在客廳的疊加狀態,一下子變成在客廳或者不在客廳的唯一的狀態了。

所以量子力學怪就怪在這兒:你不觀察它,它就處於疊加態,也就是一個電子既在a點又不在a點。你一觀察,它這種疊加狀態就崩潰了,它就真的只在a點或者真的只在b點了,只出現一個。

那有人就會說了:這是詭辯,你怎麼知道電子不觀察它的時候,它既在a點又不在a點呢?

好,這就是量子力學發展過程中,很多實驗確證的事情,其中一個最著名最重要的實驗,就是干涉實驗證實。

電子同時在兩處。

電子在沒有觀測的時候,沒有確定的狀態。所以這件事是量子力學最詭異的事情。懂了這個,就懂了量子力學最詭異的東西,而且隨後我們就能來證明:量子力學離不開意識,意識是量子力學的基礎。

2、單體的疊加態:薛定諤的貓

剛才說的是量子力學第一個詭異之點,現在我們來看看這個詭異之點往下推論,能夠推出什麼結果。最後結果會使大家認識到,意識是量子力學的基礎,物質世界和意識不可分開。這個實驗是量子力學的創始人薛定諤提出的,被稱為「薛定諤的貓」。

死又活的疊加態貓

現在我來說薛定諤的實驗是什麼:把一隻貓放進一個封閉的盒子裡,然後把這個盒子接到一個裝置上,這個裝置包含一個原子核和一個毒氣設施。原子核有百分之五十的可能性發生衰變,衰變的時候就會發射出一個粒子來,這個粒子一發出來就會觸發毒

關於量子理論中的疊加狀態的問題

3樓:翼の天堂鳥

先說說關於「是否存在一個絕對客觀的外在世界」

在物理學上有一對命題(這裡的命題不是數學意義上的命題),分別是「我們的世界到底是怎樣的」和「我們觀測到的世界是怎樣」,在物理學的不斷髮展過程中,物理學家們逐漸發現第一個命題不是我們能解答的,或者更嚴謹地說,第一個命題是沒有意義的,物理學的價值在於第二個命題。

這裡有必要介紹1個物理原理和1個科學原則

剃刀原理,如果2個說法能解釋同一個現象,那麼應該傾向於相信假設比較少的那種說法(譬如說說法1「地球是方的,但我們觀測的時候只能觀測到它是圓的」和說法2「地球是圓的」,都能解釋一個現象:我們看到的地球是圓的。但是說法1有2個假設,而說法2只有1個假設(注意「我們看到的地球是圓的」是「地球是圓的」的自然推論,所以說法2不需要增加任何假設就能解釋該現象),所以我們應該傾向於相信說法2)

不確定性原理,即測不準原理,最簡單的最通俗的說法是「電子不同時具有精確的動量與精確的位置」。其實這句話的原版是「我們不能同時觀測到電子的精確位置和精確動量」,說法1「電子同時具有精確動量和精確位置,只是我們不能同時觀測到電子的精確位置和精確動量」和說法2「電子不同時具有精確的動量與精確的位置」都解釋了一個現象「我們不能同時觀測到電子的精確位置和精確動量」,根據剃刀原理,我們應該傾向於相信說法2,所以不確定性原理就變成現在這個說法了。

之所以說這個不確定性原理,是想說明現在的物理學家已經不再研究「我們的世界到底是怎樣的」,而是研究「我們觀測到的世界是怎樣」,物理學的基礎在於實驗,實驗中最基本的手段是觀測,我們只關心能觀測到什麼,而不關心本來是什麼(這個問題本身在物理學上沒有意義)

由不確定性原理和剃刀原理,再加上哥本哈根學派的正統解釋(觀測前按照嚴格的波函式「瀰漫」,觀測後(指粒子性觀測)坍縮為一點,當然哥本哈根學派還沒能很好的解釋坍縮過程,不過對於物理學而言,解釋現象和預言是重要的,儘管不能解釋坍縮過程,但哥本哈根學派的說法還是非常好地解釋了這個世界,或者說解釋了我們觀測到的世界)就有了「不存在一個絕對客觀的世界」的說法(也就是說這些量子理論打破了決定論的同時也打破了實在性)

關於平行宇宙,曾經有過加強版的「薛定諤之貓」的實驗構想

個人認為哥本哈根學派的解釋還是比較具有實際的物理意義的

不過退相干(嚴謹地說是歷史退相干)貌似在理論上更容易受接受

ps:個人認為平行宇宙有點「勞師動眾」,而且根據剃刀原理,這個平行宇宙論和歷史退相干都有點……不過還好,剃刀原理只是叫人傾向於更相信哪個而已,不是說絕對就是這樣o(∩_∩)o... 你有權去選擇不相信剃刀原理……

lz要是對量子理論感興趣的話,學術性的請買本權威的教材(如果是初等的,可以選擇《費曼物理學講義》(貌似是第三卷),高等的去看量子力學課程——四大力學之一哦,做好心理準備),科普的可以買本《上帝擲骰子嗎?——量子物理史話》(好像是曹天元寫的,不過不是專業教材的,對搞研究意義不大)

再補充2點:在微觀意義上能量是不守恆的,除了粒子的位置與動量被不確定性原理限制之外,時間的間隔和能量的變化量也是被不確定性原理限制的,也就是說當時間間隔足夠小的一段時間內,能量可以有(不對,根據不確定性原理,更嚴格地說應該是必須有)極大的起伏;當然這樣短的時間一瞬即逝,我們在巨集觀上觀測也就沒有違反能量守恆定律了。

3l說法有點不妥,是允許「一直盯著看的」(只是不能同時看清動量+位置)

在你看之前,粒子處於波函式疊加態,當你看到的時候(也就是觀測的時候),粒子就變成一個粒子(汗,別人還以為我是瘋子!粒子就是一個粒子!)這是波函式的坍縮,也就是哥本哈根學派的通俗解釋。

請注意,衰變不衰變與你是否觀測著是沒有關係的(你不觀測,別人就按波函式走,波函式裡邊就可以包括衰變的資訊,而你觀測了,它就給你看一個實際的具體的衰變過程而已,它要衰變,你觀測也攔不住……這裡不是說這個粒子行為與觀測行為無關,因為你觀測的時候它還是要坍縮成一個狀態的,仍然沒有違反「不存在一個絕對客觀的外在世界」)

4樓:匿名使用者

根據量子物理學目前普遍的共識,是不存在一個所謂絕對客觀的事實的。

因為脫離了觀測的角度和方式,討論一個所謂的客觀的沒有意義的。

回答你最後的那個問題。你盯著一個原子看的問題,其實就是著名的「薛定諤的貓」的問題。這同樣有很多派別的解釋。

根據哥本哈根解釋,就是目前比較正統的量子物理學的解釋,在你沒有觀測之前,原子是疊加的;在你觀測之後,原子的波函式發生坍縮,它會呈現出某種穩定的狀態。

根據平行宇宙的解釋,所有可能的態是共存的,看到原子衰變和不衰變的你,分別在2個不干涉的世界裡。

當然還有很多解釋,比如退相干等等,有興趣可以拜讀一下相關書籍。

5樓:

在量子力學裡,是不存在「一直盯著看」這一說的。這是量子力學的測不準原理,或者說不確定性關係所禁止的。

並不是所有的物理量都可以同時測量。比如,你「一直盯著看」相當與知道了各個時間點原子的狀態,而很多物理量和時間是不能同時測量的。

6樓:匿名使用者

首先,量子論中的疊加性是一個假象。

第二,愛因斯坦終生都沒有接受量子論中的疊加現象,不相信上帝擲骰子。

第三,如果我們只關心觀察到的世界,而不去研究真實的世界,物理就會走向唯心主義的陣營。

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