深度長文：詭異的量子世界，觀測行為何會導致坍縮？

引用著名物理學家費曼曾經說過的一句話：沒有人真正懂得量子力學！或許這句話就是最直接的答案。

但顯然這樣的答案并不能讓人滿意，不滿意的原因不是說非得弄懂量子力學，而是即使弄不懂，我們也要知道為什么弄不懂。

那么，就讓我們一起來看一下，在詭異的量子世界人們的觀測行為是如何導致坍縮的，也就是說，人們的觀測行為是如何影響結果的。

量子世界（微觀世界）與我們每天所見的宏觀世界有很大不同，那里的一切都是模糊的，用專業術語來講，都處于“疊加態”，我們絕不可能同時確定一個粒子的速度和位置。而在宏觀世界，確定一個物體的速度和位置則非常簡單。

那么，該如何描述量子世界的粒子行為呢？簡單三個字：波函數，用波函數的形式去描述一個粒子的運動狀態。

當我們試圖觀測微觀粒子的行為時，粒子的“波函數”就會坍縮成為確定狀態。通俗來講，在我們沒有觀測之前，微觀粒子可能在任何地方，或者說無處不在，但在我們觀測的一瞬間，粒子就只會在一個位置。

那么，觀測行為為何會讓微觀粒子坍縮成確定狀態呢？

很多科普文章會給出這樣的解釋。觀測行為通常會干擾到微觀粒子，影響粒子的運動狀態，畢竟我們只有通過粒子反射的光才能觀測到微觀粒子。這種解釋比較容易理解，但事實上這種解釋仍舊被束縛在經典思維中，是不嚴謹的。

如果人們的觀測行為影響了微觀粒子的運動狀態，這說明觀測行為發生之前粒子已經有某種確定狀態存在了，就不是所謂的“疊加態”了。同時，著名的貝爾實驗也給我們提示，量子世界不會存在一個確定狀態。

很顯然，觀測行為影響微觀粒子運動狀態是不成立的。

在量子世界里，所謂的“觀測”，“坍縮”都是基本的原生概念。在現有的量子力學理論體系下，“坍縮”是不可能改變的。說白了，所謂的“坍縮”就是一個公設，一個公理，一個最基本的前提。就像狹義相對論中的“光速不變原理”那樣，是一個基本假設。

所謂公理，無所謂“為什么”，我們要做的只有：承認或者不承認。

你肯定會說：這也太霸道了，不讓問為什么，只有承認或者不承認！但事實就是這樣，任何科學理論都是這樣的，包括相對論和牛頓經典力學都不例外。

但我這樣說你肯定不滿意，那么接下來就盡量解釋一下為何會這樣。

在我們進行觀測行為時，其實就相當于把整體系統（微觀粒子，還有我們的眼睛或者觀測儀器）強行分割開來，分割成粒子和我們的眼睛兩個單獨的系統，這樣的話所謂的疊加態就失去了意義。

也就是說，所謂的觀測并不是說觀測行為干擾了微觀粒子，而是觀測行為與系統發生了糾纏，然后就不會再有單獨的定義。

任何物理實驗過程和現象都是客觀的，但人類描述實驗的方式方法和邏輯關系卻是主觀的。

所以說，“波函數為何坍縮（或者說觀測行為為何會導致坍縮）”這個問題其實沒有實際意義，因為波函數其實并不能在實驗中直接觀測到。正如前面所說，波函數只是人類根據實驗過程進行的主觀設定。

之所以波函數的概念被廣泛接受，原因很簡單， 因為波函數理論可以進行預測，與實驗結果非常吻合，科學家當然樂于接受這樣的設定，正如狹義相對路中的“光速不變原理”這個設定一樣。

至于說為何實驗會得出來如此結果，就沒有人知道了，起碼目前我們很難知道，只有去問上蒼了。

其實反過來想想，為何我們會認為量子力學如此詭異？說白了，我們不可能生活在量子世界里。如果一開始我們就生活在量子世界里，肯定認為量子世界很詭異。為什么我們會心平氣和地樂于接受牛頓的經典力學？很簡單，因為我們就生活在一個經典的世界里。

任何科學理論都是建立在公設的基礎上，沒有公設就不可能有科學理論的出現。當然，任何公設（公理，假設）都不是拍腦袋想出來的，而是基于對客觀世界的觀察，通過大量實驗總結出來的。

作為一個基本前提，公設肯定是越少越好，因為假設的東西越多，出錯的幾率就會越高。說白了，公設就像一個定時炸彈一樣，隨時可能會引爆，顛覆整個物理學界，甚至推翻早已建立起來的物理學大廈。