量子疊加態(tài)與坍縮的波函數(shù)

量子論的革命破壞力是相當(dāng)驚人的。在概率解釋、不確定性原理和互補(bǔ)原理這三大核心原理中,前兩者摧毀了經(jīng)典世界的因果性,互補(bǔ)原理和不確定性合力搗毀了世界的絕對客觀性。

我們的觀測給事物帶來了各種原則上不可預(yù)測的擾動(dòng),量子世界的本質(zhì)是“隨機(jī)性”的。傳統(tǒng)觀念中的嚴(yán)格因果關(guān)系在量子世界是不存在的,取而代之的是一種波函數(shù)的統(tǒng)計(jì)性。當(dāng)我們說“電子出現(xiàn)在某處”時(shí),我們并不知道這個(gè)事件的“原因”是什么,它完全是一個(gè)隨機(jī)過程,沒有因果關(guān)系。

在雙縫實(shí)驗(yàn)中,我們不去觀測電子的位置,那么它的波函數(shù)就按照方程散發(fā)開去,同時(shí)通過兩個(gè)縫而自我相互干涉。但是當(dāng)我們把一塊感光屏矗立在那以測量它的位置的時(shí)候,電子突然按照波的概率分布函數(shù)隨機(jī)做出了一個(gè)選擇,以一個(gè)小點(diǎn)的形式出現(xiàn)在了某處,這個(gè)點(diǎn)的概率突然變成了100%,而別的地方概率變成了0。也就是說,薛定諤的波函數(shù)在一剎那間坍縮到了一個(gè)點(diǎn)上。

你閉上眼,剛剛變回原形的電子又化為概率波,向四周擴(kuò)散。再睜開眼,它的波函數(shù)又坍塌一次,隨機(jī)地選擇一個(gè)新的位置。當(dāng)然,這里的隨機(jī)是嚴(yán)格按照波函數(shù)所規(guī)定的概率強(qiáng)度分布來決定的。

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