量子講堂第三期,，今天和大家聊一聊量子力學(xué)中十分深?yuàn)W的疊加態(tài),，如果你不抬頭看月亮，那么月亮就等于不存在,，這個(gè)結(jié)論是不是讓人感覺很荒唐呢,？

讓我們來想象這樣一個(gè)場景：剛剛走出家門的你突然懷疑自己好像忘記了帶鑰匙，于是你需要翻一翻自己衣服的兜來確定自己到底帶沒帶鑰匙,，那么此時(shí)就出現(xiàn)了兩種可能性,，第一種是你帶鑰匙了，第二種則是你沒有帶鑰匙,，不會(huì)存在第三種可能性,，所以你需要翻一下衣服的兜來確定兩種可能性是哪個(gè)是正確，但你沒有想過這樣一個(gè)問題：會(huì)不會(huì)你出門的時(shí)候既帶了鑰匙,，又沒帶鑰匙呢,？

講到這里，可能大家會(huì)覺得這個(gè)假設(shè)十分的荒誕,，怎么可能會(huì)存在既帶了鑰匙,，又沒帶鑰匙這種可能性呢？是的,，生存在宏觀世界的我們一定會(huì)覺得這個(gè)假設(shè)十分的荒唐,，但如果在微觀量子世界，這既帶了鑰匙，又沒帶鑰匙的兩張狀態(tài)是可以同時(shí)存在的,，量子力學(xué)稱其為：疊加態(tài),。

物理學(xué)家曾經(jīng)做過一個(gè)名為雙縫干涉的物理實(shí)驗(yàn)，簡單來說就是將一個(gè)電子向兩個(gè)狹小的縫隙發(fā)射,，結(jié)果這個(gè)電子在通過兩個(gè)縫隙后產(chǎn)生了干涉的圖案,，這意味著電子具有波動(dòng)性，處于波動(dòng)態(tài)的電子沒有固定的位置,，所以電子在通過雙縫后自己干涉了自己,，然后產(chǎn)生了干涉圖案，但是當(dāng)物理學(xué)家利用特殊儀器進(jìn)行觀察的時(shí)候,，由于觀察需要借助光,，那么在進(jìn)行觀察的時(shí)候就會(huì)有光子與電子相撞，電子就有了確定的位置,，變成了粒子態(tài),，以直線運(yùn)動(dòng)的通過了兩條縫隙，那么問題來了,，究竟是什么因素使沒有固定位置的波動(dòng)態(tài)電子,，變成了有固定位置的粒子態(tài)電子呢？答案就是：觀測,。

通過這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以說明：微觀粒子在沒有被觀測之前,，它就沒有確定的狀態(tài)，從理論上來說它擁有無數(shù)種可能性,，它可能處于任何一種狀態(tài),，處于任何一個(gè)位置，或者說它的存在沒有任何現(xiàn)實(shí)意義,，所以一個(gè)電子才能匪夷所思的做出自己干涉自己的行為,，只有當(dāng)微觀粒子被人觀測后，微觀粒子的多種狀態(tài)才會(huì)消失,，它的疊加態(tài)會(huì)立即崩塌,，變成可以確定位置的本征態(tài)。所以在量子力學(xué)有這樣一句話：只有被觀測過的物理量才具有現(xiàn)實(shí)意義,，這就好比說：如果我們不抬頭看月亮,，那么月亮就可能處于任何一個(gè)位置，可能月亮?xí)霈F(xiàn)在火星上,，或者說沒有被觀測的月亮根本不存在,！

是的，相信您讀到這里一定會(huì)感覺這個(gè)量子力學(xué)的疊加態(tài)十分的荒誕,，要知道物質(zhì)是不以人的意識(shí)為轉(zhuǎn)移的,，難道天上的月亮真的會(huì)因?yàn)槲覀儾挥^測它而消失嗎,？難道這個(gè)世界的本質(zhì)是隨機(jī)的嗎？

您的質(zhì)疑一點(diǎn)也不奇怪,，因?yàn)檫@個(gè)量子力學(xué)中提到的疊加態(tài)的確很難理解,，甚至違背了正常的邏輯思維，就連著名的物理學(xué)家,、相對(duì)論的創(chuàng)建者愛因斯坦對(duì)于這種說法也不相信,，愛因斯坦曾經(jīng)譏諷道：世界并不是隨機(jī)的，因?yàn)樯系鄄粫?huì)擲篩子,，但是愛因斯坦的老朋友,、也是他的老對(duì)頭玻爾卻這樣反擊：愛因斯坦，別去指揮上帝該怎么做,！

對(duì)于微觀粒子這種神秘的疊加態(tài),，物理學(xué)界一直爭論不休，很多物理學(xué)都不愿意相信這個(gè)世界竟然是被一種隨機(jī)的概率所統(tǒng)治,，但一次又一次的實(shí)驗(yàn)卻證實(shí)了微觀粒子這種疊加態(tài)是正確的,，是可以解釋微觀量子效應(yīng)的，最典型的就是上文中我們提到的電子雙縫干涉實(shí)驗(yàn),，關(guān)于電子雙縫干涉實(shí)驗(yàn)究竟是怎么回事,？

請(qǐng)關(guān)注我，我們?cè)谙乱黄诮又囊涣奈⒂^粒子的疊加態(tài),。