我们知道粒子都是具有波粒二象性的。比如光子的干涉和衍射实验证明了光的波粒二象性。电子也是一样的,实验结果与光子相同。
问题是这样产生的:科学家在研究电子特征的时候,使用了高清摄像机,能够拍摄电子在衍射时的路径,希望通过拍摄来了解电子衍射时的路径。设备启动时电子流通过缝隙却没有显示出波的特性,只保留了粒子特性。考虑到多电子之间相互作用力可能会对实验造成干扰,于是只发射一个电子,实验结果相同。但是如果关闭摄像机,无论是发射电子流还是发射单个电子,都可以在实验结束后观测到波和粒子的特征。为了研究是不是摄像机的干扰导致实验结果产生偏差,科学家又给摄像机安装了一个瞬时开关,只有电子通过缝隙时才瞬间捕捉电子路径,结果同样,电子只显示了粒子特性。
换一个实验观测电子的粒子特征时,电子却只显示出波的特性。
也就是说,如果不观测实验过程,只关心实验结果时,电子显示出波,粒二象性,如果人为观测实验过程,电子只显示要么波的特征,要么粒子的特征。
目前的结论就是,观测导致了电子两个特性中的一个坍塌。
所以如果宏观来看,唯物主义是决定了这个世界不以个人的意志改变,举个例子:如果你闭上眼睛,不去观测身边的楼房,花草,汽车,但他们还在。
但是到了微观层面,人的意识又似乎决定了客观事实的变化。即不观测,量子不坍塌,观测,量子坍塌。虽然以目前的科学来说不知道为什么在实验过程中,人为的观测会对对实验结果造成影响(也许以后会知道),但目前的结论是,人类意识对客观存在的物质世界是有影响的。
科幻世界刊登过一篇短篇小说,小说的主要内容就是,如果全世界的人,在考虑到时差以后,在同一时刻闭上眼睛,这个世界就不存在了。当时这篇小说被很多不了解量子力学的人痛批为唯心主义复苏的征兆,认为是封建社会的糟粕,但是从目前量子力学的观点来看,如果真的所有人同时放弃观测世界,那么物质世界坍塌也是有可能的。书中观点认为,宏观物质是由微观粒子组成的,所以具有微观粒子的特性,在你停止观测世界的时候,其他人的观测维持了物质的存在,别人停止观测的时候,你的观测维持了物质的存在。
上述论点中有一个细思极恐的问题,那就是在观测电子特性时,实际的观测者是摄像机。摄像机是没有意识的,那么问题就是,究竟是因为观测行为导致实验结果的偏差还是观测者本身导致了实验结果的偏差。
如果是因为摄像机本身的观测,那么我们对于观测者的定义还需要继续深入研究。如果是因为观测手段的原因,这个问题就耐人寻味了,难道冥冥之中有一个意志,知道我们是观测主体,而摄像机不过是观测手段,才决定扰乱实验结果的话,那么也许科学的尽头真的是神学。
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