深度长文：诡异的量子世界，观测行为何会导致坍缩？

引用著名物理学家费曼曾经说过的一句话：没有人真正懂得量子力学！或许这句话就是最直接的答案。

但显然这样的答案并不能让人满意，不满意的原因不是说非得弄懂量子力学，而是即使弄不懂，我们也要知道为什么弄不懂。

那么，就让我们一起来看一下，在诡异的量子世界人们的观测行为是如何导致坍缩的，也就是说，人们的观测行为是如何影响结果的。

量子世界（微观世界）与我们每天所见的宏观世界有很大不同，那里的一切都是模糊的，用专业术语来讲，都处于“叠加态”，我们绝不可能同时确定一个粒子的速度和位置。而在宏观世界，确定一个物体的速度和位置则非常简单。

那么，该如何描述量子世界的粒子行为呢？简单三个字：波函数，用波函数的形式去描述一个粒子的运动状态。

当我们试图观测微观粒子的行为时，粒子的“波函数”就会坍缩成为确定状态。通俗来讲，在我们没有观测之前，微观粒子可能在任何地方，或者说无处不在，但在我们观测的一瞬间，粒子就只会在一个位置。

那么，观测行为为何会让微观粒子坍缩成确定状态呢？

很多科普文章会给出这样的解释。观测行为通常会干扰到微观粒子，影响粒子的运动状态，毕竟我们只有通过粒子反射的光才能观测到微观粒子。这种解释比较容易理解，但事实上这种解释仍旧被束缚在经典思维中，是不严谨的。

如果人们的观测行为影响了微观粒子的运动状态，这说明观测行为发生之前粒子已经有某种确定状态存在了，就不是所谓的“叠加态”了。同时，著名的贝尔实验也给我们提示，量子世界不会存在一个确定状态。

很显然，观测行为影响微观粒子运动状态是不成立的。

在量子世界里，所谓的“观测”，“坍缩”都是基本的原生概念。在现有的量子力学理论体系下，“坍缩”是不可能改变的。说白了，所谓的“坍缩”就是一个公设，一个公理，一个最基本的前提。就像狭义相对论中的“光速不变原理”那样，是一个基本假设。

所谓公理，无所谓“为什么”，我们要做的只有：承认或者不承认。

你肯定会说：这也太霸道了，不让问为什么，只有承认或者不承认！但事实就是这样，任何科学理论都是这样的，包括相对论和牛顿经典力学都不例外。

但我这样说你肯定不满意，那么接下来就尽量解释一下为何会这样。

在我们进行观测行为时，其实就相当于把整体系统（微观粒子，还有我们的眼睛或者观测仪器）强行分割开来，分割成粒子和我们的眼睛两个单独的系统，这样的话所谓的叠加态就失去了意义。

也就是说，所谓的观测并不是说观测行为干扰了微观粒子，而是观测行为与系统发生了纠缠，然后就不会再有单独的定义。

任何物理实验过程和现象都是客观的，但人类描述实验的方式方法和逻辑关系却是主观的。

所以说，“波函数为何坍缩（或者说观测行为为何会导致坍缩）”这个问题其实没有实际意义，因为波函数其实并不能在实验中直接观测到。正如前面所说，波函数只是人类根据实验过程进行的主观设定。

之所以波函数的概念被广泛接受，原因很简单， 因为波函数理论可以进行预测，与实验结果非常吻合，科学家当然乐于接受这样的设定，正如狭义相对路中的“光速不变原理”这个设定一样。

至于说为何实验会得出来如此结果，就没有人知道了，起码目前我们很难知道，只有去问上苍了。

其实反过来想想，为何我们会认为量子力学如此诡异？说白了，我们不可能生活在量子世界里。如果一开始我们就生活在量子世界里，肯定认为量子世界很诡异。为什么我们会心平气和地乐于接受牛顿的经典力学？很简单，因为我们就生活在一个经典的世界里。

任何科学理论都是建立在公设的基础上，没有公设就不可能有科学理论的出现。当然，任何公设（公理，假设）都不是拍脑袋想出来的，而是基于对客观世界的观察，通过大量实验总结出来的。

作为一个基本前提，公设肯定是越少越好，因为假设的东西越多，出错的几率就会越高。说白了，公设就像一个定时炸弹一样，随时可能会引爆，颠覆整个物理学界，甚至推翻早已建立起来的物理学大厦。