第七十一章(1/6)
作品:《非观察者的幻想探索》那是观察者第一次上他的课。
“那么同学们,今天我们所要讲的,是宏观量子态的相关内容。”他在黑板上写下几个字,转过身来,“在宏观量子叠加态现象被发现之前,量子论里有一句十分经典的话,‘观测者的观测行为导致波函数的坍缩’,但在这一现象被发现之后,这句话被改为‘观察者的观察行为导致量子叠加态的坍塌’,谁能解释一下这是为什么?”
台下鸦雀无声。很显然,下面这一群物理系的学生对于这位不惜一切代价阻挠、破坏世界上所有时间理论研究的物理家显然并没有什么好感。他似乎早就料到了这种情况,叹了口气,继续讲着他的课:
“首先,之所以‘观测’被改为了‘观察’,是因为对于宏观量子叠加态物质而言,我们并不需要刻意地用特殊仪器去测量什么。也就是说,我们只需要看一眼,它也会由量子叠加态转化为坍塌态。这个词语的改变仅仅是为了将宏观量子叠加态的‘宏观’属性进行强调而已。然后,另一个问题,”他又转过身去,在黑板上写下几个字,“与微观物质所展现出的量子叠加态不同,宏观量子叠加态物质展现出了多种令人吃惊的特性。举个最为简单的例子:对于一个呈现量子叠加态的电子,一般而言,我们所需要考虑的只是两个物理量:位置和动量。但是,一旦量子叠加态呈现宏观化,只考虑位置和动量便无法很好地解释我们所看到的现象。宏观量子叠加态物质在意想不到的方面表现出了确定性:比如如果一块长方体的板呈现出了宏观量子叠加态,那么虽然我们的观察可能让它的材质发生改变,让它的空间位置发生改变,但它却始终是一块长方体的板,不会因为每个粒子空间坐标的不确定性而四散开来,也就是说,它的物态和形状并不会发生改变。这种诡异的特性让当时所有的物理学家都大为挠头,因为这意味着,单纯的在微观上十分适用的卡尔斯方程(注1)的多粒子扩展似乎并不适用于宏观量子叠加态的物质。所以,一套新的经验方程就被总结了出来,它在宏观和微观两个方面都表现出了良好的适应性,卡尔斯方程也成为了它在新加入的项可以忽略不计时的一个特殊情况。这个时候,‘波函数’这个概念已经不再适用于该方程,而且‘坍缩’这个词语,指的是观测行为导致电子的波函数图像在那一瞬间坍缩成了一个尖峰,这个描述明显已经不适应新的理论——至少当初那些人是如此认为的。为此,人们便使用了‘坍塌’这个词语。当然,要想弄明白二者究竟有什么不同,就必须深入了解通用概率方程的数学形式以及它所代表的
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