如果當你第一次聽到量子論時沒有感到憤怒，那么你一定是沒有聽懂，這是著名物理學(xué)家波爾對于量子力學(xué)一句頗為有趣的評價，的確，量子力學(xué)至20世紀誕生始就以摧枯拉朽般的勢頭橫掃了世界，原本被物理學(xué)家們認為已經(jīng)完美無缺的經(jīng)典物理學(xué)也在量子力學(xué)的猛烈炮火中搖搖欲墜，今天這篇文章就與大家一起聊一聊量子力學(xué)中一個十分有趣的概念：觀測

薛定諤波動方程：微觀粒子世界的“經(jīng)典力學(xué)”

在量子力學(xué)中，以玻爾為首的哥本哈根學(xué)派在解釋微觀粒子狀態(tài)的問題時加入了一個“觀測”的概念，哥本哈根學(xué)派認為一切的微觀粒子都具有不確定性，在沒有被觀測之前，微觀粒子并不具有實際的動量、位置，它實質(zhì)就是一團彌漫在空間中的“概率”幽靈，因為微觀粒子具有不確定的概率屬性，所以我們沒有辦法計算出某一個微觀粒子的某一時刻的動量、速度，因為它是完全隨機的、完全受到概率支配的。

微觀粒子的不確定性是否意味著:微觀世界對于我們完全是未知的呢？

答案：并不是，如果微觀世界完全是未知的，那么量子力學(xué)作為一種物理學(xué)分支的存在就失去了意義，我們雖然無法準確的計算中某一個粒子的動量與位置，但我們卻可以根據(jù)公式計算出大量粒子的集體狀態(tài)，就像我們沒有辦法計算一個人的壽命，但是我們可以通過統(tǒng)計學(xué)的辦法去計算中一個城市人口的平均壽命，用來計算微觀粒子運動規(guī)律（概率）的公式就是量子力學(xué)中一個十分重要的方程：薛定諤波動方程，我們簡稱為波函數(shù)，微觀世界中波函數(shù)的地位就如同宏觀低速世界的牛頓經(jīng)典力學(xué)一樣重要。

觀測，美麗量子力學(xué)身上一道難掩的傷疤

這里需要再強調(diào)一下，波函數(shù)并不能計算中粒子實際的動量與位置，因為沒有被觀察的粒子只是一團概率云，它根本不具有實體，粒子如通過幽靈般的彌漫在空間中，所以波函數(shù)只能計算空間中粒子出現(xiàn)在某處的概率大小，雖然一個粒子的運動是完全隨機的，但大量粒子的運動一定會服從波函數(shù)概率的分布，所以物理學(xué)家仍然可以精準的預(yù)測大量粒子的運動規(guī)律，粒子個體的隨機一定會服從整體的共性。

講到這里，我們不禁會發(fā)出這樣的疑問：微觀粒子實際上是一團概率云，既然它不具有實質(zhì)的動量與位置，那么為何我們看到的物質(zhì)還是實實在在出現(xiàn)在眼前呢？

當然，微觀粒子的狀態(tài)并不可能一直都是不確定的、隨機的，當微觀粒子被觀察后，描述微觀粒子運動的波函數(shù)發(fā)生的坍縮，微觀粒子在觀測下，瞬間從不確定的概率疊加態(tài)變成了可以確定的本征態(tài)，變成了我們眼中可以看到的實實在在的物質(zhì)。

觀測行為與人的意識是否存在聯(lián)系？

觀測行為使無法確定的微觀粒子變成可以確定的實際粒子，這未免有些違背了我們的經(jīng)驗常識，如果我們將這個結(jié)論推廣到宏觀世界，我們甚至?xí)X得荒唐，創(chuàng)建波函數(shù)的薛定諤曾經(jīng)就提出了一個名為薛定諤的貓的思想實驗，得出的結(jié)論是：如果我們不打開箱子進行觀察，那么箱子里的貓就變成了一個無法確定的、生死疊加態(tài)的幽靈貓，也就是說：我們看微觀粒子的時候，它就真實的存在于我們眼前，當我們轉(zhuǎn)過身去時，微觀粒子就馬上變成了一團概率云彌散在空間中，當我們再次回頭的時候，這團概率云又坍縮成了一個實實在在的粒子？這是不是意味著：如果我們不看月亮，那么月亮可能就不存在于我們頭頂?shù)囊箍罩心莻€熟悉的位置，而是悄悄跑到火星上去度假了呢？（理論上成立，只是概率大小問題）

不被觀察的粒子是概率？箱子中那只生死疊加態(tài)的貓？月亮跑到火星上去度假？這一切看起來都顯得荒誕無比，唯物論的認為：客觀物質(zhì)不以人的主觀意味為轉(zhuǎn)移，而量子力學(xué)則要將這句話改成：客觀物質(zhì)要以觀測為轉(zhuǎn)移。這也是物理學(xué)家最不愿意提及的一個問題，因為這個可惡的觀測問題就難免要與人的意識產(chǎn)生一種說不清、道不明的聯(lián)系，那么整個唯物主義科學(xué)的根本就面臨著崩塌的問題，所以物理學(xué)家對于測量問題往往是閉口不談、乖乖計算，因為數(shù)學(xué)、公式、數(shù)據(jù)并不會因為沒有被觀測而變成無法確定的概率幽靈。

微觀粒子的不確定對于日常生活中的我們會產(chǎn)生什么影響呢？

我的回答是：沒有任何影響，因為微觀粒子的不確定性在宏觀世界根本體現(xiàn)不出來，即使我們閉眼睡覺、不去觀察，太陽每天還是會照常升起，家里的貓仍然是喵喵的叫，而不會去詢問那只生死疊加態(tài)的貓到底是誰？我們踢得足球依舊是硬邦邦，不會因為不確定性而消失的無影無蹤，所以在日常生活中，我們只需了解微觀粒子具有不確定性就好，而不用過分的在意它，因為粒子雖是概率，而生活還要繼續(xù)！