量子理论

在图书馆偶然看到一本讲量子力学的书，《30秒探索：量子理论》，书中有大量关于量子理论的概念描述，还有配图来辅助理解，整体来看比较通俗易懂，适合初步了解量子力学的人。以下是我对书中一些理论的摘录和猜想：

量子隧穿：由于量子粒子在被观察前没有确定的位置，它可以穿过一个看似无法越过的障碍，这个过程叫量子隧穿。

我们在三维中看到的障碍，可能对于量子这种蕴含着高维能量的零维粒子来说，这些障碍根本不存在，它仍然会依照原有的行进方式，在波函数的推进下，以一定的概率分布在空间中的每一个角落。

零时间隧穿：一些实验中测到粒子运动路径上有障碍，而粒子穿过这个障碍所用的时间似乎为0，因此又叫“零时间隧穿”。

超光速实验：正是由于量子粒子穿过障碍所用的时间为0，因此出现隧穿效应的光子似乎运动速度超过了光速。如果障碍的厚度为1个单位，光子在障碍物两侧的运动速度相同，那么它相当于用移动2个单位的时间移动了3个单位，也就是说，运动速度达到了光速的1.5倍。

意识坍缩：每当有人试图观察和测量量子系统时，波函数就会发生坍缩。一旦如此，量子系统所有可能的状态就会合而为一，成为最终观察到的状态。这种现象引发了量子力学中的哥本哈根解释、多世界解释和玻姆解释。但究竟是什么造成了波函数的坍缩，坍缩发生在测量过程中的哪一点，这些问题依然存在争议。一种观点认为，有意识的观察者参与测量的时候波函数才会发生坍缩，不过这种观点现在已经不再流行了。有意识的观察者只能看到这个世界的一种状态，因此量子系统只能处于某一种状态，不能同时有多种状态叠加在一起。正是由于意识要求事物只能处于一种状态，这才迫使波函数发生坍缩。

会不会是因为人的意识在试图窥探量子的状态的时候，量子也用了同样的方式来反馈给单一状态的意识，进而其叠加态只呈现出一种坍缩态。也就是说，由于我们意识的存在，世界只是表现出了它想表现给我们看的样子，即叠加态中的一种。

多重宇宙：每当量子粒子可能出现多种状态的时候，现实就会分离为多个世界。

也就是说，并不是叠加态只坍缩成了一种状态，而是这多种状态分别表现在了不同的世界中，这些世界还可能相互影响。就像在双缝干涉实验中，在没有观察的情况下，会在屏幕上投射出明暗相间的条纹。

对于多重宇宙的概念，我经常会想到一个例子：我们在每时每刻都会有无数个可能性的动作，每一个可能性动作都会在自己的概率下形成平行宇宙，而你自己感受到的执行的这个动作却是唯一的，也就让无数个平行宇宙坍缩成一个现实的宇宙，其他的可能性宇宙与这个现实宇宙重叠存在却不被我们感知。