薛定諤的貓實驗升級版,人的意識真的能決定微觀世界中的物質嗎?

大家好,歡迎收看量子科普第60期,我是常常,今天和大家聊一聊關於薛定諤貓思想實驗的升級版,意識真的可以決定微觀世界的物質嗎?

薛定諤的貓實驗升級版,人的意識真的能決定微觀世界中的物質嗎?

至20世紀初量子力學誕生以來,量子領域中微觀粒子的不確定性、正么性及量子糾纏等違反宏觀世界理論基礎、顛覆人正常思維邏輯等現象一直是物理學家們致力於研究的物件,也是讓人們最難以理解的一門學科,1935年著名德國物理學家薛定諤提出的一個思想實驗更是讓人們摸不著頭腦,這個思想實驗就是量子領域中最著名的—薛定諤的貓。

薛定諤的貓實驗升級版,人的意識真的能決定微觀世界中的物質嗎?

將一隻貓放在一個密閉且不透明的盒子裡,盒子中有一個50%機率會產生放射性衰變的機關,還有一個透過放射性衰變而觸發的毒氣瓶,那麼問題來了,如果我們在盒子外面,由於毒氣瓶的機關是隨機觸發的,所以我們無法確定盒子裡的貓的最終狀態,貓就處於一種又死又活的疊加狀態,當我們開啟盒子進行觀察時,貓的疊加狀態發生崩塌,我們才能確定貓的死活。

薛定諤的貓實驗升級版,人的意識真的能決定微觀世界中的物質嗎?

這就是薛定諤貓的思想實驗,薛定諤用宏觀世界生動的解釋了微觀世界中粒子的不確定性,後來物理學家維格納又想出了一個薛定諤貓實驗的升級版,那就是讓一個帶著防毒面具的人進入盒子內進行觀察,那麼這個人就可以確定貓的最終狀態,這隻貓要麼就是死,要麼就是活,不存在疊加狀態,而對於盒子外的人來說,貓還是處於又死又活的疊加狀態。

薛定諤的貓實驗升級版,人的意識真的能決定微觀世界中的物質嗎?

盒子內外的觀察者得出的結論完全不同,這取決於是否對於貓進行了觀察,那就是觀察這一行為使微觀粒子的疊加狀態崩塌,但是觀察行為本身並沒有干預、影響實驗的進行,觀察只是客觀資料反饋到人腦後得出的結果,觀察是人的意識活動,人的意識活動影響了微觀世界中粒子的最終狀態。

薛定諤的貓實驗升級版,人的意識真的能決定微觀世界中的物質嗎?

人的意識影響了微觀世界中的物質,這顯然違反了唯物論與人的思維邏輯,但是粒子的不確定性在微觀世界中又客觀存在,這種現象又引發了我們這樣的思考:到底什麼是觀察?

目前科學界對於觀察形成了兩種不同的觀點

薛定諤的貓實驗升級版,人的意識真的能決定微觀世界中的物質嗎?

一、觀察只有觸發了人類的意識活動,才能被稱為“觀察”,儀器的機械測量不能被稱為“觀察”,動物的觀察行為也不能被稱為“觀察”。

薛定諤的貓實驗升級版,人的意識真的能決定微觀世界中的物質嗎?

二、任何有效的測量行為都能被視為“觀察”,即使這種測量行為是機械的、沒有人意識參與其中的,它也是一種觀察行為。

如果按照第一種觀點的說法,量子的疊加狀態是在測量行為中存在的,最終在被人類的意識觀測後結束,人類的意識使粒子的疊加狀態崩塌,這種觀點將人的意識視為微觀世界中必不可少的因素,更準確的說人的意識直接決定了微觀粒子的運動、狀態、位置。

第二種觀點則拋開了人的主觀意識作用,機械的測量儀器同樣可以使粒子的疊加狀態崩塌,機械的測量只是記錄的粒子運動的最終結果,粒子本身並不存在疊加狀態,所謂的疊加狀態只是在未測量前、人的意識對於粒子最終結果的猜測而已。

讀者朋友們,你們認同哪種觀點呢?如果有不同意見或想法,歡迎在下方的評論區留言、討論哦