科学探索之量子论关于什么是真实世界的洞察

量子论的奇异和迷惑之处已经够多了,不如暂且将疑问和争议抛在一边,先来研究一下在科学家们探索和创建量子论的过程中,发现的令人震惊的一个新思维吧。这个新思维是人认识世界过程中隐藏的一个秘密,它具备从根本上影响人们如何去认识世界的能力。

在经典时代和日常生活中,存在着一个很直观的外部世界,也是我们最常见的世界。蓝蓝的天空,郁郁葱葱的树木,熙熙攘攘的人群,耸立的高楼大厦。这一切都是那么真实,我们也从未怀疑过。“眼见为实”,自己看到的事物就是世界的真相!

但在探索量子世界的过程中,人们发现,组成世界的这些基本元素表现出了一种难以理解的粒子-波动的双重性质,也就是波粒二象性。而似乎我们的观察本身对这些基本元素造成了影响,使其展现出不同的面貌。想看到粒子时,它给你个粒子看;想看到波时,它给你个波看。量子论似乎认为,人们的观察本身对外部客观世界造成了真实的影响。因为,人们无法将这两种矛盾的图景合二为一。

但也存在一种可能,就是人们的观察并未对客观世界造成什么影响,是不同的观察方式对人们看到什么样的世界造成了影响。

波和粒子就像一个人的善恶两面,当我们去观察它的善时,它把善良展现给你看;当我们去探求它的恶时,它将邪恶送给你。但不管是善是恶,这个人是统一的。这就像波和粒子的统一体,虽然我们不知道它到底长什么样,但我们确信这样一种东西存在。就像每个人心中都有善念也有恶念,然而每次表现出来时,只能是其中一种,这大概是一种对波粒二象性的理解吧!

然而,你要问,这个波粒二象性统一体到底是什么?它的本来面貌是什么?其实,说句比较绝对的话:我们不可能知道。

这是因为,人们想要了解世界,就首先要观察世界,而观察手段是有限的。事实上,不仅仅是粒子,我们可能永远不知道整个世界的“本来”到底是什么样的。

我们确信存在着一个客观的外部世界,但我们要想去了解这个世界,就必须要去观察它,或者说是测量它,不同的观察手段将导致不同的结果。而我们却永远不可能获知这个世界的全部信息。所以,最好还是别再问:这个世界到底是什么样的?最好还是问:通过我们的技术手段观察,我们了解到的世界是什么样的?

我们对世界的认知,永远建立在我们的观察手段之上,人们没有办法去了解世界的“本来”面目。这就是经历量子论的思考后,得出的新的认识世界的方式。

想要更好地理解这一点,我们不妨这样想:你凭什么认为天空是蓝色的呢?是因为人类的肉眼只能看到一个特定波段的光,而天空在这个人类可见波段的光里面,主要反射了蓝色光,被人眼接收,然后人的神经系统将信号传输到大脑,大脑再以一种我们尚不太清楚的机制创建了一个虚拟的世界影像,从而看到了蓝色的天空,来帮助人们认识和理解这个世界。

可是,假如存在一种别的生物,它可以看到全波段的光线呢?或者,它只能看到比黄光波长更长的光线呢?那在它看来,天空可能是一种你难以理解的一种颜色。你跟它争论天空是蓝色的,它也跟你争论天空是另一种颜色。到底你们谁正确呢?实际上,你们都正确!天空就是那个样子,它既是蓝色,又是一种别的颜色!看似矛盾的东西其实是统一的,只是因为你们观察方式不同,看到了不同的世界。

根本就没有什么客观真相!

我们的意识之外确实存在着一些东西,但这些东西到底是什么?那取决于你如何观察它。

在一个能看到所有光波的生物看来,夜晚也是被红外光笼罩的,而不管白天黑夜,整个天空都将充满着无线电波的光辉,放射性元素也散发着奇异的射线光。一切景象都是不同的。

再看一个小例子。假如我们在纸上写了一个数字6,然后把这张纸横挂在墙上,这时,我要问你了,这是个什么数字呢?你可能无法回答。因为我没告诉你应该怎么看,所以它可能是6,也可能是9。只有当我告诉你,向左旋转90度,它是个什么数字?你才能给出一个确定的答案。在没有确定观察方式之前,它是一个数字6和9的混合体。也可以说,它具有6、9二象性!

所以,客观世界是存在的,但根本没有什么客观真相。这些看似矛盾的事物实际上恰恰反映的是最真实的世界。只有定义了一种观察方式,我们才能说这个世界到底是什么样子,这就是量子论给我们带来的新思考。

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