三体小说网

手机浏览器扫描二维码访问

71 哥本哈根诠释 上帝真的掷骰子（第1页）

71　哥本哈根诠释：上帝真的掷骰子

哥本哈根诠释，是以玻尔和海森堡为代表的哥本哈根学派对量子力学系统行为的基本描述。

我们该如何理解波函数？哥本哈根诠释的解答是：一个量子系统可以同时处在不同的状态，这个状态叫叠加态。当你去测量这个系统的状态时，只能随机地获得其中一个状态，并且当你测量它的时候，这个处在叠加态系统的波函数就随机地瞬间坍缩成其中一个波函数。

譬如，电子可以同时处在原子核周围不同的地方。如果你真的去测量它的位置，那你测量到的是它其中的一个位置，至于具体是哪个位置，完全是随机的。例如，准备十万个完全相同的量子系统并测量它们的状态，你会得到十万个结果。但可能某些结果出现的频率高一些，某些结果出现的频率低一些，这个频率的分布就是概率分布，也就是波函数。

可以这样理解哥本哈根诠释：一个原子中的电子未被测量时，它同时处在无限个状态的叠加态，但当测量时，你只能得到一个最终的状态。也就是它的波函数在测量前是分散的，但测量后立刻变为在一个位置的概率是100%，其他位置的概率都是0。这个电子的波函数在测量前后发生了瞬间的变化，从一个分散的函数变成了一个集中在一点的函数。根据哥本哈根诠释，这个由测量导致波函数骤变的过程，叫作坍缩。测量之后原本分散的波函数，随机坍缩到了其中一个集中的波函数。坍缩的过程是完全随机、不可预测的，它没有从大变小的中间态，而是不连续的，像瞬间完成的一样。就像一支雪糕，你没看见它融化，也没看见有人吃了一口，就突然少了一截，是没有中间过程的，这就是哥本哈根诠释。

但2019年的一项研究表明，哥本哈根诠释对于波函数坍缩的过程描述并不准确。波函数具体坍缩到哪个状态虽然是随机的，但是一旦决定好了坍缩到哪个状态，它就需要一定的时间来连续完成，也就是它并非从一个分散的波函数立刻变成了一个集中的波函数，而是在分散和集中两个状态之间，有波函数形态的连续变化。

请关闭浏览器阅读模式后查看本章节，否则将出现无法翻页或章节内容丢失等现象。