波函數塌縮的物理本質

來自專欄 微觀物理

在知乎上看到很多人對波函數塌縮感到深奧和疑惑，當然，作為民科的我在兩個月前也是感到疑惑的，但我深信波函數不會因為人的觀測而主動塌縮，也就是說波函數對外部沒有主動感知的過程！

其實，我們說的塌縮主要是我們觀測了量子，我們的觀測在時間上必須有一個明確的認識，我們觀測的是一個量子或者一個時間刻，如果我們觀測的是大量的量子的最後疊加狀態仍然是波，如果我們跟隨一個量子連續觀測，也會看到波的形態；但如果我們觀測的是一個量子的一個時間刻，你就看到了塌縮，也就是你看到的是量子的真身。所以，波函數塌縮可以這樣來描述：對於群子（大量量子）呈波性，對於單子（單個量子）塌縮；對於一個時間段內單子呈波性，對於一個時間刻上單子呈塌縮。下面舉個例子來說明：

水波紋上撒些麵粉，對於大量麵粉在一個時間刻上（比如你瞟一眼）是波形分布，對於一粒麵粉在一個時間刻上（比如你瞟一眼）是看不到波形的，也就是塌縮了，這是時間上橫向的比較；對於一粒麵粉，在一個時間段內是波形的，比如一分鐘內，你看到的是波形，在一個時間刻上（比如你瞟一眼），你仍然看不到波性，仍然是塌縮的，這是在時間縱向上的比較。所以，塌縮是因為我們的觀察方式不同形成的不同結果，實際上量子還是原來的量子，跟你觀測不觀測毛的關係都沒有。

電子之所以我們看到的是雲的狀態，是因為我們看到的是一個時間段內的電子狀態。或許電子在電子軌道上的運行速度非常接近光速，而光子是有長度的，從作用一個電子到結束是需要時間的，也就是一個時間段，儘管這個時間段是非常短暫的，但任然是一個時間段，而不是一個時間刻，那麼電子就 有機會在這個時間段內對光子作用不止一次，也許是三次四次，那麼在這個被電子作用過三四次的光子進入我們眼睛（或儀器），我們會觀測到什麼？會不會是在我們所謂的一刻看到三四個電子？所以，我們的時間或者我們的分辨時間敏度在低於一個光子的時，我們就 無法在觀察到更加細微的過程。也許這就是人類對世界認識的一個屏障，我們無法越過這個屏障。

我猜測，用紅外線去探測量子與用紫外線去探測量子的結果是有區別的！

2018年1月1日 新疆 西農

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