最實在的科學實驗,我們先從這里說起。畢竟再抽象的道理,也抵不過眼見為實的驗證。電子雙縫實驗,就是最經典的一個。你不用記復雜原理,只要想象電子是個調皮的小家伙:沒盯著它的時候,像在兩條縫之間跳一支來回穿梭的舞的,是它,落在后面的板子上,一道道交錯的條紋會被留下,活像水波干涉的樣子。可一旦架起設備想看清它到底從哪條縫過,這支舞突然就停了,電子乖乖變成了一個小球,只從一條縫穿過去,板子上的條紋也跟著消失。這并非設備出了問題,而是觀測這個動作,真的改變了電子的狀態。
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之后科學家又做了更具突破性的實驗。2010年,富勒烯分子被魏茨曼研究所用來做了實驗,里面含有60個碳原子的這種分子,比電子大太多,宏觀層面的東西,說的就是它。結果沒想到,察看的時候,和電子一樣的奇怪行為,它居然也表現了出來,能產生干涉效應。這一下打破了很多人的固有認知,原來這種效應不是微觀粒子的專屬技能,就算是我們能感知到的大東西,也可能被監測影響。還有約翰·惠勒的延遲選擇實驗,更讓人驚訝。哪怕電子已經穿過雙縫了,你再回頭去注視它,它之前走過的路徑居然會被改寫。這就像你先看完了一場電影,再按下記錄鍵,電影里的劇情卻跟著變了,想想都覺得刷新認知。
說到這,肯定有人好奇,我們的生活里,能用到這個效應嗎?還真有不少能對上的情況。教育領域里,班里某個孩子肯定能學好,是有些老師常有的想法。沒刻意給多補課,只是平時多給點鼓勵、多關注些他的作業,慢慢的,一點點往上沖的,是這孩子的成績,最后比大家預期的好太多。之后有人做過統計,這種積極期待能讓成績提升,其實這就是觀測效應在宏觀世界的體現,不是老師有魔法,是關注本身就像一束光,潛移默化影響了被觀察的人。
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再看醫療場景,類似例子也不少。必須治好的執念,有些癌癥患者并沒抱著,反而放寬心態,認真過好每一天。身邊人也不將病人的標簽貼在他身上,只是正常陪伴、關注他的心情。慢慢的,居然變小甚至出現自愈情況的,是腫瘤。有人說這是心念在調控身體,和量子領域里觀測影響粒子是一個道理,但也有科學家不認同,他們覺得宏觀世界的這些變化,不是主觀感知直接作用的結果,而是觀測時帶來的干擾,比如老師關注學生時,會不自覺調整教學方式,這些實際動作才是關鍵。
而且主流物理學家還有個量子退相干理論。每天要和空氣、光線、水分打交道的,是我們的身體、桌子椅子這類宏觀物體。這些外界干擾會快速破壞量子態,就算有這種觀測現象,也維持不了多久,比如人體細胞,大概只能存在10的負18次方秒的,是量子效應,快到我們根本感知不到。所以到底是心念影響了現實,還是干擾帶來了變化,現在還沒完全統一的答案,但這種爭議本身,就特別有意思。
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古人的智慧,居然能和這個現代科學概念對上。心外無物,是王陽明的觀點,以前我總覺得這說法偏唯心。可對照量子領域的情形看,不一樣的理解,竟慢慢有了,不是說心里不想,東西就不存在,而是你帶著意識活動去看它、去感知它的時候,它才從無數種可能的狀態里,定成了你能看到的樣子。致虛極,守靜篤,是道德經中的表述,現在也有人覺得,這其實是在說讓意識保持純粹、不被雜念干擾,才能更清晰地察看事物的本質,甚至和量子的狀態產生某種呼應。
不過哲學界的爭論,也沒停過。存在主義者覺得,其實算不上有真實的意義的,是沒被觀測過的事情。這和量子力學里的說法特別像,沒被觀測時的粒子,是一團概率云。可這一點,科學實在論者并不認可,他們覺得量子態的改變是物理過程,和人的意識沒關系,就像石頭掉在地上會碎,不管有沒有人看,結果都一樣。后續彭羅斯提出客觀崩現理論,想把兩邊的觀點調和起來,可惜到現在還沒找到足夠的實驗證據支撐。
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拋開這些爭論,觀測效應已經實實在在用到了技術里,給我們的生活帶來了改變。就拿當下熱門的量子計算機來說,比普通電腦快那么多的原因,在于利用了粒子能同時處于多個狀態的特點。可這一點,也是它最嬌貴的地方,稍微有一點外界的觀測干擾,比如溫度變化、輕微震動,就會消失的,是這種疊加狀態,也就是退相干。所以科學家們費了好大勁,要么把量子計算機放在接近絕對零度的環境里,要么用特殊材料隔絕干擾,本質上就是在掌控這種觀測效應,讓量子態能穩定久一點。
量子加密通信,也是靠這種效應實現的。如果有人想竊聽,傳輸的量子信號就必須被察看。可一察看,就會改變的,是信號的狀態,接收方馬上就能發現異常。信息不會被偷偷復制,就這樣得到了保證。以前覺得量子技術離我們很遠,沒想到這些厲害的應用,核心居然是我們今天聊的觀測改變世界的道理。
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當然,還有很多問題沒解開。比如意識到底是什么?2015年,提出一個觀點的,是名叫費希爾的科學家,大腦里的磷原子核,可能通過量子糾纏處理信息。也就是說,可能和量子有關的,是意識本身,但這么多年過去了,還沒找到直接證據。還有參與式宇宙,是惠勒提出的概念,說我們人類的觀測行為,不只是看宇宙,其實還在參與宇宙的演化,就像我們既是觀眾,也是演員,這個想法真的特別大膽,卻也讓人忍不住思考,我們和這個世界的關系,是不是比想象中更緊密?
其實不用把觀測效應想得多高深,總結下來就是兩點:微觀世界里,無數實驗驗證過一個事實,觀測能改變粒子狀態,可到了我們生活的宏觀世界,還需要更多研究的,是心念到底能不能直接改變現實。但哪怕只是知道這個效應,也能給我們一點啟發,平時多給身邊人一點積極關注,少一點負面評判,說不定就能默默幫到對方,看待事情的時候,也可以多換幾個角度察看,不一樣的可能,或許就能被發現。
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