作业帮量子力学对双缝干涉实验的几种解释
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/04/19 05:42:36
量子力学对双缝干涉实验的几种解释
量子力学对双缝干涉实验的几种解释
量子力学对双缝干涉实验的几种解释
于是就由此衍生出了如下几种较为主流的看法：
1.哥本哈根派：观测前电子按照波函数展开（并非变成了一团云雾,这只是一种数学描述）,它是干涉的.而一旦我们观测了,那么波函数就发生了塌缩,从而我们只能观测到电子通过了其中某一条缝,而非观测前的叠加态.
但是,这种说法深入探讨下去就将观测者放在了一个超越自然的地位上,甚至会遇到“意识”的干扰.显然我们据此推论说：如果没有观察世界的我们,那么一切都是无意义的,都只是波函数的弥散罢了.而这是任何一个受过唯物主义哲学教育的人所无法接受的.
2.多世界解释：哥本哈根的同志们被塌缩搞得头昏脑胀,于是科学家又提出了叠加态实际上是希尔伯特空间内一矢量的假设,从而得出如下解释：低维的希尔伯特空间非正交,那么坐标轴互相之间有投影,导致了事件的叠加态.而一点观测介入,就必然使其成为一整个复杂系统,从而达到一个很高维度的希空间,高维情况下正交的可能性如此之大,使我们得到的结果非叠加.通俗的讲：当量子力学中以一定几率出现多种可能的时候,宇宙就分叉了,一个结果的每一个可能性都是存在的,只是存在于不同的宇宙中,在一定的情况下发生交叠.拿上面电子干涉实验来说,就是电子在到达双缝之前是在一个宇宙中的,但是它在通过双缝的时候宇宙就分叉了,一个宇宙中的电子以100%的几率通过A缝另一个以100%的几率通过B缝!
4.退相干历史解释：我们对于历史事件的描述可以用一个密度矩阵来描述,只有当我们的测量目标达到一定的粗糙程度时,才能使矩阵退相干,即非对角线上的概率之和几乎互相抵消,这样我们得到的就是线性的叠加.而如果我们测量的目标太过精细,那么我们就得不到一个有意义的解.
5.自发性定域原理：你的粒子其实充满了整个宇宙,只不过在现在的位置上正好是你的粒子自发定域形成的尖锐钟型曲线之所在,因此我们看到你在你现在坐的地方.听到上面这个论述你一定会大吃一惊吧?其实这可是从这个理论出发得出的自然推论.这个理论认为：粒子其实会自发的定域（即表现出被测量到的状态）,而这种出现完全是随机的,当粒子数大到一定程度时,这种定域就显得极其普遍切会不断扩大（多米诺骨牌一样）,因此什么不确定,什么叠加态,那都可以被这种理论“怪异”地解释得自圆其说.但可惜,现在的许多实验都对这一理论提出了挑战.
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哥本哈根派是目前的主流,主管的观察者导致塌缩,这就不是“我思故我在”的问题,而是“存在,因为感知”.
其实我对这种类唯心主义并不排斥.不过还得涉及到“强观察者”和“弱观察者”的区别.
这就是反思人则定理的“石择定理”.
不过我想,一草一木的“感知和记录”,这种状态是否也应该归入客观的“不确定态记录”,在主观观察之前不具有确定性呢?——就是说,当我们打开盒子的那一刻,摄像机里记录的粒子和猫的状态才在胶片上塌缩确定.
这样,主观的概念,就必须与“意识”挂钩.意识的观察,导致不确定态的塌缩.
但是,这样一来,意识就与客观世界分离,具有自己独特的属性.
而按照我以前一篇博文中论述的,意识的本质,是记忆+运算.
当然对于人来说,存储器和运算中心都是大脑,而我们知道,大脑的意识是非连续的.
但你一觉醒来,大脑根据你以前的庞大记忆,做出下一步思考的运算,决定接下来的行为.
也就是说,记忆量积累到一定程度,宏观上决定了运算的结果偏向,也就是这个人的“性格”.
而按照我这套理论,意识只是记忆体和运算体在生命体上的一种宏观表现,不应该被独立出客观世界.
其实多世界解释我也很喜欢——主要是很多唯美的科幻小说,哈哈,我太不严谨了.
就当作“分支宇宙在打开盒子的一瞬间塌缩”吧.