在量子力学中,怎样才算是所说的“观察”了?

RT。我一直都感觉,假如说我和我的小伙伴聊QQ,我怎么知道我不是在和一只狗说话?我是说,我所观察到的事物,我怎么能确保我观察到的就是真实的?{举例来说,薛定谔的猫,我最终打开了箱子。但量子力学说了任何事情都有可能发生,只是概率不同。没准我打开箱子看到的,并非真实情况,而是哪个妖精在我大脑中创造出的虚假的视觉信号呢?}而且观察的方式多种多样,只有“看”才能使波函数坍缩吗?{还是刚才的例子,假如我的朋友和我一起做了薛定谔的猫的实验。他打开了箱子,告诉我猫已经死了;同时,我没有看。那么,对于我来说,猫究竟是已经确定为死了呢,还是仍处于生死叠加态呢?即使我看了,没准我又被那妖精蒙骗了呢?}

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12个答案
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量子力学中只要相互作用引起态坍缩(collapse),就是发生“观察了”。被观察的量子态发生改变,叠加态(或者称相干性)瞬间不再存在。

现实世界中相互作用都可以还原为基本粒子之间的散射。有些散射过程可以保持原系统的叠加态,不引起态坍缩,称之为“保守力”,即费曼图初末态一致,或者直接是束缚态。有些散射过程可以引起态坍缩,即费曼图的初末态不同,产物能被直接探测到。

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“观察”就是被观察者的不同叠加态能对观察者产生不同影响。

我们直观世界中的信息密度,比量子理论中“观察”的那个信息密度低多了,因此感觉上我们的世界里信息可以获取,可以无限复制,也不会改变信息本来的面目。

而在量子力学对单个粒子观测的场景下,信息已经可以类比为实物,“观察”获取了信息,原来的叠加态就不存在了,术语叫“坍缩”。

对于题目中具体的猫的例子,对你来说,猫死了,因为这个信息被你朋友观测到并且在宏观世界大量复制了。你的这个“朋友”可能是一个人,也可能是死猫散发的气味、猫的体温辐射等等一切活死猫差异能对你产生影响的东西,如果以上都没有的话,那么对你来说这猫仍然是死活叠加态。严格的说,这个时候的“你”指的是构成你的大量粒子。

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观察即为获取信息过程,你qq上,有人和你说话,你只是获取了信息,至于信息那头是阿猫阿狗阿人,没有关系。信息越多,你观察越充分。

猫处于叠加态,当a看了猫,而b未看时,a相对于b,也是处于叠加态。但如果a告诉了b ,那么b 从a处获取了信息,等于观察了a,那么a就塌缩了。

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主流对量子力学的诠释(哥本哈根学派)对"观察"或"测量"概念的并没有精确定义。德布罗意-玻姆理论(量子力学的另一种诠释)对此有一些讨论,可以参看Sheldon Goldstein, Detlef Dürr 和 Nino Zanghì 的 Quantum Physics Without Quantum Philosophy (Springer). 德布罗意-玻姆理论的基本假设并不涉及"观察"或"测量"的概念。在此理论下一个封闭系统的演化是决定论的,(非相对论的无自旋粒子的)波函数时时遵循薛定谔方程,因此没有波函数坍缩的判定问题。要注意的是,德布罗意-玻姆理论做出的实验预言和哥本哈根诠释完全一致,因此它们从物理的角度是同一个理论,不同之处在于它们在哲学上提供的图景。

简而言之,量子力学并没有给"观察"(或"测量")任何基于物理的定义。如何定义"观察"取决于具体问题的需要,就像受力分析时如何选取"系统"一样。

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在极端的情况下,一切皆有可能,所以在一般的情况下,我们依据的是经验(认知模型)的推测,在可控的环境里,我们通过验证来确认,但是这也不能绝对保证,因为严格地讲任何条件都是不可重复的,有一个良好的认知模型只是提高了可信度,对真理的认识本来就是很无奈很纠结的,我们所能做的也就是尽可能改良认知模型,万一它是真的,那我们中头奖了。

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简单的说,量子力学是一种理论,用来解释和预计一种自然现象。它是基于观测的基础上的,是观+测。如果只有观察,每个人观察到的会是不一样,但一旦经过测量验证后,就意味着哪怕观察者是一个机器,也会得出同样的结果。

像你说的聊天的对象,是可以抓去做DNA彻底的,哪怕是长的再像人的狗狗都会被鉴定出来。薛定谔的猫 是一个理想试验,目的在于证明现有量子力学理论的不完善性,有缺陷和漏洞。你的说法整好验证了,它的不完善性,哈哈哈。

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null.二到不治而亡

2015-10-19 20:42

测量必然改变事物,这是物质世界的基本特性之一

可以测量,意味着物质的数据被从内存里调用出来渲染了,

对于测量者来说,未调用并渲染的地方和指针一样,只是一个内存地址(甚至是共用的)而已嘛

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我觉得就是发生相互作用……不过你看,我是学生物的,所以这个回答的置信度你懂得

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感觉一直就有误区,与其说是观察“observe”,不如说是测量"measure"

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推荐一篇硬科幻短篇《观察者》,看过的最NB的短篇,没有之一。借用某名人的话'看完有射精般的快感'

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不是有句话叫做 "离开剂量谈毒性就是耍流氓" 么

这里我学步一下: 离开公式谈量子力学约等于耍流氓

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不懂,从楼上的回答来理解,就是说你没看的时候有各种可能,当你看到了,就只剩一种可能了

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