#物理 Re: 簡單解釋波函數塌縮和哥本哈根詮釋還有其他的 | 自然科學板

先聲明我沒有噴的意思，怕有人會誤會先申告這篇主要意圖在於用比較簡易的方法解釋「波函數塌縮」跟「哥本哈根詮釋」這兩個概念，還有其他的首先，自從量子退相干的理論出來之後，波函數塌縮的概念已經漸漸被取代了，我後面會解釋為什麼先從很有名的那隻貓開始說起簡單而言，就是有一隻貓被關了起來，因為某個放射性粒子的衰變與否這隻貓可能被殺死的也可能是活的於是量子力學告訴我們，貓同時處在死與活這兩種情形，被稱作「疊加態」當你把箱子打開去看貓﹝=觀測貓﹞的瞬間，你就會確定貓是死的還是活的在這同時，疊加態被確定為唯一的狀態而塌縮，這就是「波函數塌縮」於是有人提出來說，你去打開箱子的同時會殺了這隻貓，這怪怪的這時候輪到哥本哈根詮釋說話了在這個詮釋中雖然不否定「波函數塌縮」的想法但是他講出更重要的見解，他說，你不能拿微觀的訊息﹝衰變與否﹞去描述巨觀的貓﹝死還是活﹞ 因此這隻貓並不處在疊加態那麼什麼東西是處在疊加態的呢？量子論講的是微觀，因此就討論了光子回想你高中學過的雙狹縫干涉在雙狹縫實驗裡，光子可能從狹縫A過去，也可能從B過去，因此兩者干涉成條紋在這情況中，光子就存在A與B兩種疊加態但是如果我去「看」那光子從哪邊經過呢？答案是，干涉紋會消失，因為你知道它從哪邊過去了干涉存在的條件就是你不去看光子，它就會保持疊加態而不塌縮，這就是哥本哈根詮釋和哥本哈根詮釋相對比的另一個詮釋叫做「多世界詮釋」，它將疊加態表達為n個不同的世界如果你確定了某個資訊，你就會掉進那條世界線裡面有沒有很科幻？有名的Steins:Gate就是這樣演的但今天科學家發現，就算我觀察了光子從哪個狹縫過去如果在它打到螢幕前，把這個觀察結果從世界上抹消掉那麼干涉紋又出現了這叫做量子擦除實驗，是確確實實存在的從這裡大家就覺得，多世界詮釋好像怪怪的，所以都支持哥本哈根詮釋 ──「你看到的東西就是存在的，你沒看的東西就能盡情假設﹝僅限微觀﹞」我比較喜歡這種說法：「你不去看他的話，他就會去做任何物理定律不規定他不能做的事」看到這裡你或許會覺得還是哪裡怪怪的所以我們來講「量子去相干」所謂量子去相干就是說，你的開放量子系統隨時都會跟環境發生關係好像是不停地被觀測一樣會顯現不了疊加態回到那隻很有名的貓微觀的粒子是否衰變不容易被別的東西觀測，所以可以用疊加態描述但是貓隨時會被跳蚤、細菌觀測，所以不是疊加態這就是為什麼不能用量子態疊加去描述那隻貓啦大小像是富勒烯這樣的分子，就很難顯現出量子的特性也因此，關於量子現象的研究，幾乎都是以電子或光子這種小東西去做