谢邀观察者效应!

观察者效应:请结合实际,谈下怎样理解“观察者影响被观察者”这句话的含义?

这么牛逼轰轰的量子物理学问题观察者效应,就连当今世界的物理学牛人,也没有多少能回答。

介于此,搜了一下,算是答复吧观察者效应。

要搞清问题中的理论观察者效应,无疑,要牵出——薛定谔的猫!

基本概念

“薛定谔的猫”是由奥地利物理学家薛定谔于1935年提出的有关猫生死叠加的著名思想实验,是把微观领域的量子行为扩展到宏观世界的推演。这里必须要认识量子行为的一个现象观察者效应:观测。微观物质有不同的存在形式,即粒子和波。通常,微观物质以波的叠加混沌态存在;一旦观测后,它们立刻选择成为粒子。实验是这样的:在一个盒子里有一只猫,以及少量放射性物质。之后,有50%的概率放射性物质将会衰变并释放出毒气杀死这只猫,同时有50%的概率放射性物质不会衰变而猫将活下来。

根据经典物理学,在盒子里必将发生这两个结果之一,而外部观测者只有打开盒子才能知道里面的结果。在量子的世界里,当盒子处于关闭状态,整个系统则一直保持不确定性的波态,即猫生死叠加。猫到底是死是活必须在盒子打开后,外部观测者观测时,物质以粒子形式表现后才能确定。这项实验旨在论证量子力学对微观粒子世界超乎常理的认识和理解,可这使微观不确定原理变成了宏观不确定原理,客观规律不以人的意志为转移,猫既活又死违背了逻辑思维。

所谓量子力学观察者效应,简单地说就是一个意识体的观察会对物质世界的状态产生重大影响,也就是意识可以参与物质世界的形成,再推一步就是我们所看到的宇宙之所以是这样的,就是因为有某个“观察者”的观察或者说意识参与而形成。这个观察者可以是我们自身,可以是外星人,可以是“神”,可以是玻尔兹曼大脑。

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这所以有观察者效应,这个要说到量子物理中著名的双缝干涉实验。最早的时候,科学家通过双缝干射实验证明了光不仅具有粒子性,还具有波动性。而德布罗意则直接提出,一切物质都具有波动性,都是物质波,具有波长。所以随后科学家们又进行了电子的双缝干射实验,以此来证明电子是否具有波的性质。

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实验结果是完美的,实验表明电子也会产生干涉条纹,即便是把电子一个一个地发射,也会产生干涉条纹,电子似乎同时通过了两个狭缝再和自己相互干涉。原本实验本该到此为止,可好奇的科学家想知道电子到底通过了几个狭缝。于是,当科学家把探测器对准两个狭缝中的一个时,神奇的事情发生了,干涉条纹消失了!电子又回到了粒子性,后来不论用多么先进的技术进行测量,这个实验结果出奇地一致。

以上实验说明什么?说明当我们试图对电子进行观察时,电子的运行过程和状态发生率变化,由波动性和粒子性二者混合的量子叠加态瞬间变成了粒子态。在我们没有对电子进行观察之前,电子的状态未知,处于一种量子叠加态,电子即使是处于“波”的状态又是处于“粒子”的状态,且电子似乎是同时通过了两个狭缝。但是,一旦我们的观察意识参与其中,电子的状态立马确定,具体通过那个狭缝也立马确定,电子瞬间变成了微粒。

可是,更为恐怖的实验是基于电子干涉实验的单电子延迟选择实验,这个实验的核心就是说:既然我们在狭缝处观察电子导致电子不产生干涉条纹,那我们在确定了以电子的速度肯定通过狭缝后,再去观察电子到底通过了那个狭缝是否可以?经过复杂的实验设计(这里略去不说,不懂的可以搜索延迟实验),科学家们却发现我能竟然可以在电子实际已经通过双缝后,通过观察效应再次决定电子的路径。就是说,电子过去的运动路径,完全可以由现在决定。

结合着两个实验的结果,我们可以得出的结论是历史可以被现在决定,过去是不确定的。没有意识参与的物质世界,是不确定的,混沌的。所以,我们的宇宙虽然已经允许了几白亿年,但是如果没有一个观察者参与其中,那么宇宙运行的状态就是混沌一片,处于一种量子的叠加态。直到一个意识体开始对这个宇宙进行观察,宇宙的现在状态才开始确定,宇宙的过去运行状态也才开始变得确定,这就是所谓的观察者效应。

当然,如果未来你突然发现了一个未知的宇宙,一个还没有任何意识体的宇宙,当你进入其中进行观察时,实际上你就参与了这个宇宙的形成过程,这个宇宙有可能就是按照你的意识成型的。

所以,量子物理的时间,越学习越觉得不可思议。

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