量子物理中,意識導致波函式坍縮,「意識」是指什麼

2021-08-25 08:17:03 字數 3018 閱讀 9941

1樓:乾三老師

意識指的就是觀測。是我們作為觀測者的介入,讓量子世界出現了變化;至於背後的原因到底是為什麼,這是一個困擾了無數著名科學家,數十年來都沒有解決的終極難題。我們都知道,現如今量子力學可謂是前沿物理學界最吃香的一門理論。

我們用的手機,電腦,包括醫療器具,通訊裝置等等,背後都有著量子技術的手筆。因此,量子力學也是一門「網紅」科學,經常有人開玩笑,說「遇事不決,量子力學」。

為啥量子物理讓人們如此的魂牽夢繞,甚至它誕生了一百年,仍然有著其他學科所無法媲美的生命力呢?當然是因為它實在太「難懂」了。說好懂其實也挺好理解的,「薛定諤的貓」,這種淺顯的例子,大眾都可以一聽就通;

但是,量子力學的艱深之處,也讓人歎為觀止。著名物理學家費曼,就曾經說過這麼一句話,叫:「沒人真正懂量子力學」。

比如說,在量子物理裡,人類的「意識」,可以導致波函式的坍縮,讓結果固定下來;

這點可能難以讓我們理解,尤其是受到了嚴謹唯物主義訓練的中國人。客觀世界的所有變化,關我們人類的意識什麼事?如果我們真的動動腦子,動動眼睛,就能改變世界的存在狀態的話;那豈不是犯了「唯心主義」的錯誤了嗎?

但是,量子理論還真就是什麼神奇。所謂的「意識」,指代的就是觀察者對量子進行的觀測。當我們沒有介入量子演變的過程的時候,它的存在,是處在一個「生死疊加態」裡,無始無終;

當我們對它進行觀測的時候,量子才會被固定下來,此時,又會成為「坍縮態」。早在雙縫實驗時期,人類就已經發現了這個現象;但是它背後的原因到底是什麼,目前還沒有人能給出答案。

2樓:歷史和地理

意識是一種形態,它在於三維的動畫中,是物理的一種凝聚意識,它對於量子物理的存在是具很幾大意義的。

3樓:閆小六說娛樂

意識指的就是人類思想中的各種想法,人的各種各樣的實踐完全是靠意識的指揮行動的

4樓:偶獨傻笑

意識是指觀察。我們作為觀察者的干預改變了量子世界。至於為什麼,這是困擾無數著名科學家的終極問題,幾十年來一直沒有解決。眾所周知,量子力學是當今前沿物理學中最流行的理論。

薛定諤的貓波函式什麼時候坍縮,是開啟箱子時,眼看到時,還是大腦意識到時?

5樓:白色葉片

原子的狀態要用波函式來描述,這是由於原子的尺度極小不得不考慮量子效應導致的。波函式是一個關於時間和空間座標的複函式,其物理意義是函式值模的平方代表該時、該地粒子出現的概率大小。注意是平方代表概率,而函式值本身(可能不是實數)是沒有物理意義的,這個函式值也叫概率幅。

要描述原子在某時某刻的狀態,由於不確定性,只能通過概率來描述,但要注意:不同狀態的疊加並不是簡單的概率疊加,而是概率幅的疊加。這是由於薛定諤方程本身是線性微分方程決定的,把波函式平方以後,方程不再是線性的,就是說具有具體意義的概率是不可以疊加的。

這也是一個電子也會顯現出干涉的原因。

在沒開啟箱子之前,原子的狀態要用破函式來描述,原子處於疊加態的實質是波函式依概率的加權疊加,此時原子的狀態是不確定的。因此可以說貓的死/活的混合狀態是由於死與活兩種狀態出現干涉導致的。

而第二種情況是典型的經典情景,在這種情況下概率的疊加符合經典的概率論。比如說你仍一枚硬幣,只可能有正反兩種情況,而且概率都是50%,那麼現在問扔出一枚硬幣後不是正就是反的概率是多少?答案自然是50%+50%=100%。

因此,樓主不必擔心自己處於不生不死的糾結狀態,因為你是經典的物體,你的狀態不使用波函式描寫的,你沒有概率幅,你的生與死兩種狀態之間不會出現干涉現象。

如果你足夠較真,可能會反駁我:「我雖然是一個巨集觀的人,但我是由很多微觀粒子組成的呀,所有粒子不同狀態之間都在干涉,憑什麼我自己沒有干涉?」原因就在於,由於粒子很多,而且相互之間不同步,干涉項之間互相抵消了,在相當大的概率下,你是不會出現疊加態的。

6樓:匿名使用者

薛定諤的貓是奧地利著名物理學家薛定諤提出的一個理想實驗,試圖闡述巨集觀尺

度是否遵從微觀尺度的量子疊加原理的問題,巧妙地把微觀放射源和巨集觀的貓聯絡起來,以此證明量子力學在巨集觀狀態下的不完備性。隨著物理學的發展,薛定諤的貓還牽引出了平行宇宙等物理問題和哲學爭議。

在量子力學中,觀察一個巨集觀物體,算不算波函式坍縮?其中每個記憶是不是都是坍縮的?

7樓:匿名使用者

按照哥本哈bai根學派解du釋,也就是正統的量子力zhi學觀點,dao我們能看到、能專觀察到的東西都

屬是波函式塌縮後的。微觀粒子一般處於各種波函式的疊加狀態中,一旦觀測,其波函式就會塌縮,只觀察到某個具體的物理量。

你說的「記憶」之類的東西現在一般不去討論,會牽扯到意識的問題。可能會很糾結。和「記憶」有點關係的有多世界解釋和多歷史解釋。

多世界意思是整個宇宙都處於疊加態中,波函式並沒有塌縮,我們也處於其中。在這個世界我們觀察到了這樣一個巨集觀物體,在其他世界就觀察到這個物理量的其他值。

另外的多歷史解釋或者說退相干,也是反對波函式塌縮這個說法的。認為我們觀察到的物理量某個具體的值是波函式在某些維度上的投影,一次次退相干之後的結果。

關於波函式塌縮之類的,還是一個量子力學中有待進一步討論的問題,雖然已經糾結了快一個世紀,但還是沒有頭緒,目前我們只能說哥本哈根學派是正統觀點。

8樓:流浪海王星

算是 ,你看到的那個波函式是唯一沒有坍縮的

是什麼導致了波函式坍縮?

9樓:大乖總

波函式從

bai疊加態坍縮成a或a非至du

少從某種意義上zhi符合最大熵dao(最大資訊量)原理。

專當我們要測量粒子的屬動量的時候,粒子不一定剛好處於動量的本徵態,這個態可以表示為動量本徵態的疊加(動量本徵態組成一組完備的希爾伯特空間的基矢),當我們用儀器對粒子進行測量的時候,相當於是對粒子進行了一個作用,即用動量算符作用在這個態上,只進行一次測量的時候,我們只能得到一個動量值(動量本徵值),而這個時候的態,只有處於動量的相對應的本徵態上時才會這樣,這就是說,當進行測量的時候,因為我們的儀器對粒子的影響,使得粒子由原來的態坍縮到了這個動量本徵態。但是我們測量的時候,也可能得到其他的本徵值,即,也可能坍縮到其他的動量本徵態,所以,要進行多次測量。

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