量子力学简单解析（我们看到的世界是真的吗）

把一只猫放到一个不透明的盒子里，同时还放入一个放射性的粒子和一瓶毒药。放射性粒子发生放射的概率是50%，不放射的概率也是50%。一旦放射，将触发机关打破药瓶毒死这只猫。按照量子力学的观点，在未打开盒子之前，这只猫将处于既活着也死了的状态。直到打开盒子观察的瞬间，猫的状态变成一个确定状态，猫的生死被瞬间决定了。

这就是大名鼎鼎的思想实验——薛定谔的猫

你可能会感到很奇怪，活着就是活着，死了就是死了，什么叫既活着也死了。我们再举一个例子：某天你出门，突然发现自己的钱包忘卧室了，你知道你的钱包要么在床上，要么在书桌上，于是你回去拿，发现钱包在床上。那么问题来了：你推开卧室门之前，钱包在哪呢？你可能会感到这个问题很奇怪，当然在床上啊。很好，爱因斯坦也和你一样想。

就是这样一个简单的问题在科学家那里引起了极大的争议，量子力学家们认为，在推开卧室门前，钱包哪也不在，而在床上和书桌两个位置的叠加态，推开卧室门的瞬间，钱包的位置随机坍缩到了床上。你可能会觉得匪夷所思：什么叠加态，什么坍缩，这不是“专家”们故意造的词来忽悠我们的吗？事实上，这就是量子力学的基本原理，到目前为止，所有的实验都在佐证量子力学的理论：推开卧室门前，钱包就是哪也不在。

到目前为止，你可能还是觉得匪夷所思，因为它动摇了我们的常识，也动摇了现代科学的根基——唯物主义。

19世纪末，物理学家们开始纠结一个问题：光到底是波还是粒子。为了找到答案，他们进行了一个实验——双缝干涉实验。

用一个发射光子的机枪对准一个木板上的两条缝发射，假如光是由粒子组成，那当它通过双缝呈现在后面的屏幕上时，就会留下两条杠，这就和子弹击中目标会留下孔是一样的道理；假如光是由波组成，那根据波动原理，通过两条缝的两道波会各自震荡干涉，波峰与波峰之间强度叠加，波峰与波谷之间正反抵消，最终呈现在屏幕上，应该会是一道道明暗相间的干涉条纹。通过实验，科学家们发现屏幕上是明暗相间的干涉条纹。

那就真相大白了，光是波。

科学家们进行了第二次实验，他们将光子机枪改成点射，即每次只发射一个光子，经过一段时间的发射，屏幕上应该出现什么呢？光子既然每次只发射一个，那么它每次只能通过双缝中的其中一条缝，那就没有两道光波的干涉，可是屏幕上还是出现了明暗相间的干涉条纹。这就很让人费解了。两个缝每次明明只有一个缝有光子，那它和谁震荡干涉呢？难不成和自己干涉？

答案应该就是如此，它在和自己干涉。

此时你应该还是非常费解，结果不是已经出来了吗？我们接着讲下一个实验。还是双缝干涉实验，这次科学家在双缝前放置一台探测器，可以观察到光子每次从那条缝隙中通过，科学家们发现，光子确实每次只从两个缝隙中其中一个穿过，那就真相大白了，光子确实是在自我干涉，可当科学家们再看后面的屏幕时，所有人都头皮发麻，屏幕上显示两道杠。怎么回事？只是在实验中加了个探测器，干涉条纹就变成了两道杠？所有人都一头雾水。

由于当时哥本哈根诠释尚未提出，而且光无论是波还是粒子似乎都说得过去，正当科学家们为此吵得不可开交时，爱因斯坦提出了个大胆的假说——光量子假说，并在后来演化成了波粒二象性，即光子是粒子也是波，在传播时显示为波的性，观测时为粒子的性质。

到这里，似乎所有的疑问都迎刃而解，双缝干涉实验一点都不可怕，用波粒二象性足以解释。但量子力学远远没有我们想的那么简单。

1979年爱因斯坦的同事约翰惠勒提出了延迟实验，他们继续之前的双缝干涉实验，他们先不加探测器，算好光子落到屏幕的时间，在最后快要落到屏幕时放上探测器，结果无论探测器速度多快，只要加上探测器，屏幕上一定显示两道杠；反之亦然，一开始就放上探测器，在光子落到屏幕的最后一刻撤掉探测器，屏幕上一定是明暗相间的干涉条纹。

也就是说：光子是波还是粒子，取决于我们是否进行了观测。

目前已知的说法是：一个光子却从两个缝隙同时通过，就和我们文章开头所讲的薛定谔的猫是一个概念，猫是处于“又死又活”的叠加态，光子是处于两条缝隙同时通过的叠加态。但当我们观测时，从两个缝隙通过的光子就从叠加态坍缩到从一个缝隙通过了，基于叠加态而形成的干涉条纹就被测量这一行为给破坏了。

其实截至到目前，还是没有人对于此问题能给一个确切的解释，我们的世界就好像一个电脑系统，只有当我们在使用其中某个软件时，系统才开始为软件进行渲染。

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