量子力學的波函式在什麼情況下會坍縮?科學聯盟2018-07-12 19:12:05

題主相信哥本哈根學派嗎?如果相信,那麼題主的問題就不是問題,波函式在被觀測的情況下會塌縮。測量導致波函式向某一本徵函式塌縮,這就是量子力學哥本哈根學派詮釋。但是,

只要是

一個不迷信權威的人就會疑問,波函式為什麼會塌縮?它的動力學解釋是什麼?這些問題在量子力學裡是不許問的,因為問了也沒有用,量子力學根本沒法解釋。從這個角度看,量子力學純粹是一個唯象理論。

愛因斯坦曾經十分強烈反對量子力學,我相信愛因斯坦也是因為這個問題。雖說愛因斯坦在他的人生最後二十年(1935-1955)對量子力學有很多不算正確的批評,但是他的出發點值得我們反思。我從來不相信,愛因斯坦這種大人物會在量子力學上跌跟頭。就今天來看,愛因斯坦對量子力學的批評是有一些道理的。薛定諤作為愛因斯坦的支持者,在1935年提出了薛定諤的貓,來質疑量子力學的真實性。這個實驗無論是量子力學的哪種詮釋,可以說都存在致命的硬傷!因為這些詮釋都有一個共同的毛病:拆了東牆補西牆!這絕對不是一個合格的物理理論應該有的特徵。合格的物理理論即便做不到解釋一切現象,但是絕不會在自己管轄的範圍內,搞“雙重標準”。可以說薛定諤的貓是對量子力學最大的衝擊。很多人說實驗上找到了薛定諤的貓就說明量子力學的解釋是對的,但是我個人認為,這恰恰說明,量子力學的解釋有問題。如果量子力學的解釋是對的,那麼量子力學作為普適性的理論,其解釋就應該可以自動推廣到各種條件下,但是我們在宏觀層面上卻很難找到薛定諤的貓。這說明,量子力學即便是對,它的解釋也是不對的。甚至就像愛因斯坦所說的,量子力學是一個唯象理論。

我這裡強調一句,一個理論對不對,在於其動力學方程計算出來的數學結果能否和實驗一致,只要一致,那就沒問題。但是一個理論的解釋——即物理含義——卻可以有很多說法。如果一個理論的解釋明顯不合理,但是它的結論卻對,那麼說明該理論是唯象理論。比如說我們從實驗結果上猜出了一個關係式,這個關係式能給出與實驗符合十分良好的數學預測值,但是我們不能因為這一點就說對這個關係式的物理解釋就一定合理。這裡面的道理題主要自己去體會。

正因為我們無法解釋波函式塌縮,也無法解釋疊加態,一些學者便想到了重建量子力學!將波函式徹底扔掉,只考慮那些我們可以觀測到的東西——機率——來構建“廣義量子力學”。目前有一些成效,但是還不能完全解決量子力學的問題。換句話說,量子力學的問題還在繼續探索中,結局如何,我們拭目以待吧。

量子力學的波函式在什麼情況下會坍縮?旁觀者周生2018-07-13 11:55:18

“科學聯盟”對這一問題的回答太對了!點贊

一個理論,和對這個理論的解釋,完全是兩碼事兒,所以量子理論和量子力學的哥本哈根詮釋,也完全是兩碼事兒。很多人把這樣一個事情混為一談,產生大量的謬誤。

最典型的莫過於“薛定諤的貓”,本來這個所謂的思想實驗是薛定諤用來嘲諷玻爾等哥本哈根學派關於疊加態的說法,意思是說,如果疊加態存在,就等於承認世界上有一個不死不活的貓,這是何等荒謬的事情。現在很多人卻把這個“薛定諤的貓”理解為疊加態的證明,這實在是一個極大的諷刺,實際上疊加態除了具有一定的數學概念(線性微分方程本來就有一個本徵解的線性組合也是解,這樣一個淺顯的命題),從來就沒有什麼實驗檢驗過。哥本哈根詮釋甚至認為這樣的實驗是不可能做的,理由就是測量即塌縮,你怎麼知道測量以前是什麼樣子?所以才叫疊加態。

還有一個典型的例子,就是愛因斯坦的EPR佯謬,由此引出了一個所謂量子糾纏的概念。當初,愛因斯坦的意思是,如果存在這樣的一對糾纏量子(現在很多人把它理解為左右一雙鞋,或者母女倆),那麼我們把它們分開之後,我們只要測量其中一個量子的狀態,另一個量子即使不測量,我們也能知道它的狀態(就像現在很多人解釋的,如果我們知道其中一隻鞋是左邊的,另一隻一定是右邊的。或者如果女兒生了孩子,母親就一定變成外婆,無論母親在不在女兒身邊)。愛因斯坦以此來反駁玻爾的疊加態,機率性,不測量就不能知道量子的狀態,以及測量即塌縮等一系列量子力學主流觀點。現在很多人的理解至少在邏輯上,其實都是站在愛因斯坦一邊,就邏輯而言實際上是在懷疑甚至否定量子力學的哥本哈根詮釋。玻爾其實才是最理解愛因斯坦的意思,所以才用瞬間影響,超距等概念來反駁,就是說當你測量這隻鞋是左邊時,這隻鞋在塌縮成左邊的同時,以無窮大的速度通知另一隻鞋,迅速塌縮成右邊的鞋,這聽起來是不是匪夷所思。其實,所有問題的關鍵就是愛因斯坦定義的那個糾纏態究竟是什麼?愛因斯坦認為就是一種守恆關係,兩者可以分開但守恆關係不變。玻爾則認為所謂糾纏就是兩者構成一個系統,即使把兩個量子在物理上分開,系統之間的關係和聯絡是不變的,注意除了關係還有聯絡(玻爾把它叫做“影響”),現在很多人只關注這個“關係”(比如左右關係,母女關係),其實玻爾更看重哪個“聯絡”,因為如果只有“關係”,就回到愛因斯坦那邊了,“不用測量就能知道”,這不符合塌縮和疊加理論。後來的發展,先是波姆把量子糾纏定義為總自弦為0的一對量子,當然任然沒有人知道什麼是自弦為零的一對量子。再後來貝爾說可以用貝爾不等式來判斷愛因斯坦和玻爾誰對誰錯,實際上這和愛因斯坦的糾纏態的定義已經有相當的距離了。再後來阿斯派克特、蔡林格,還有蔡林格的學生潘建偉等,提出用光子的偏振態來定義量子糾纏,這個距離就更遠了,用鐳射激發一個非線性晶體,然後說會產生一對糾纏光子,然後把他們分開,最後測量它們的偏振態,就能證明貝爾不等式不成立,然後就引申出一系列推論,諸如非現實性,非局域性,超距現象,超光速,甚至有意識的量子等,以及它的一系列應用,比如量子加密,量子通訊等。問題來了,你怎麼知道這一對光子處於糾纏態,需要測量嗎?用什麼來判斷或者定義?如果測量了,不就塌縮了嗎?都塌縮了,還能糾纏嗎?如果不測量,你永遠不知道它們是不是糾纏態,後面還怎麼討論?如果你說已經做了大量的實驗,確實滿足某種意義的糾纏(比如貝爾不等式式的糾纏),那麼量子態不是機率性的嗎?你前面的實驗,如何保證這次實驗也是這樣的,實驗如果可以重覆,機率性又如何解釋?所以,後來的發展引出的邏輯混亂,恰恰說明哥本哈根詮釋可能很有問題,而不是被實驗所證實。究竟什麼是對的,至少現在還不知道!

量子力學的波函式在什麼情況下會坍縮?雪舞2003243762018-09-17 19:04:57

。唉,說來丶說去,就是沒有搞清黑丶白世界要透過臨界性介面形式,才能完成“看″和被“看“的過程才能完成嘮。不講了,呆一會兒,我又懵了。是這個意思不?

量子力學的波函式在什麼情況下會坍縮?科中中2018-07-13 02:22:43

觀測的時候坍縮,另一種是自坍縮!我詳細說一下兩種情況,觀測不是由人決定的,任何測量儀器測量量子的資料都會使量子表現出具體的資料。首先因為量子太小為了觀測他,最少也要用光子擊打他那麼量子就會測不準,這也符合量子的測不準原則,就像雙縫實驗,觀測雙縫會使干涉條紋消失,可以解釋觀測讓量子坍縮。但是科學家想到量子擦除實驗,發現用間接測量量子路徑,也還會讓量子坍縮,不在出現干涉條紋,甚至出現時間因果關係的倒轉,這個現在沒人解釋的出來就說到這。

因為觀測坍縮的不完善,還有一種解釋就是自坍縮,只有整個系統內量子到底一個臨界點,量子就會自坍縮表現出來宏觀物理性質!這個觀點其實能很好解釋薛定諤的貓,觀測在蓋格計數器時量子就坍縮了,根本跟盒子外的人看不看無關。

自坍縮聽說是有實驗研究證明了,但是我沒搞懂那個實驗,實驗也沒弄清楚那個臨界點模型或者公式,所以這也只是一種觀點!

我是比較相信自坍縮觀點的,觀測造成坍縮也可以認為這種觀測使這個觀測系統下這些量子到底臨界點坍縮了,而且符合現實中量子物理學向宏觀物理學過度!個人觀點歡迎指教!

量子力學的波函式在什麼情況下會坍縮?雲霓漫天2018-07-12 20:43:16

在光速之下,我們所看到都是“虛幻”和“泡影”。

在超光速之下,一切皆歸“虛”和“空”。

波粒函式也在這範疇。

量子世界以外是超物超體,不同存在形式。

量子力學的波函式在什麼情況下會坍縮?