深层解读量子力学，观测行为为何能导致波函数坍缩？

很多人都知道量子力学非常诡异，但到底有多诡异？从物理学家费曼的一句话就明白了，这句话就是：世界上没有谁真的懂得量子力学。

这句话在如今仍旧适用，虽然一百多年过去了，但科学家们仍旧没有完全弄明白量子力学。

量子力学有很多完全颠覆人类传统认知的特性，比如说，人们的观测行为会导致微观粒子的波函数坍缩，为什么会这样？观测行为真的会让波函数坍缩吗？为什么会让波函数坍缩？

量子世界，与我们所在的宏观世界有着本质的区别，那里的一切都是不确定的，都是模糊的，物理学术语就是量子世界都处于“叠加态”，我们不能同时确定微观粒子的位置和速度，粒子可以出现在任何地方，而且可以同时出现在两个不同的地方。

如果这一切发生在宏观世界， 人们早就疯了！

既然这样，科学家是如何描述微观粒子的具体行为状态呢？只能用波函数，用数学概念理解就是，用波来描述微观粒子的状态。显然，这样的状态是不确定的，因为理论上波可以在任何地方，甚至可以在宇宙中的任何地方。

奇怪的是，当我们观测微观粒子到底在什么位置时，描述粒子状态的“波函数”立刻就会发生坍缩，从不确定状态变成确定状态。

说白了，在观测之前，微观粒子可以出现在任何地方，甚至可以说它们无处不在。而在观测的一瞬间，我们只会看到微观粒子在某一个地方。

问题来了，我们的观测为什么会让微观粒子出现“波函数”坍缩，进而变成确定状态呢？

对此，不少科普人给出这样的答案，认为人们的观测行为会对微观粒子的运动产生干扰，从而影响到它们的状态。

这种解释很容易理解，也容易被人接受，毕竟任何形式的观测，都需要借助光子，光子必须撞击到微观粒子，我们才能观测到微观粒子。

但是，这个解释看起来很完美，实际上仍旧是传统的经典物理思维，仍旧被传统思维深深束缚着，并不严谨。为什么？

原因很简单，如果我们的观测会影响到微观粒子的状态，意味着在我们实施观测之前，微观粒子的某种确定状态已经存在了，既然存在确定状态，就不会是“叠加态”，这与量子力学的基本原理发生了矛盾。更何况贝尔实验早就表明，确定状态不会在量子世界出现。

所以说，观测行为影响微观粒子状态的观点是站不住脚的。那么，观测行为为何会导致波函数坍缩呢？

我们必须换一种思维方式，彻底摆脱经典物理学思维，否则很难理解波函数坍缩。但想要彻底摆脱谈何容易？我们本身就生活在经典世界，自然会下意识地用经典物理思考量子世界。

其实，所谓的波函数坍缩，观测等行为都是基本的原生定义。说白了，波函数坍缩无论如何是不可能改变的，一直存在，与人们的观测与否没有关系。人们的观测行为只是看到了波函数坍缩而已，并不会导致波函数坍缩。

通俗来讲，所谓的“坍缩”就是公理，是基本前提，也是假设。我们都知道公理，公理有很多，比如说相对论中的光速不变原理，就是基本假设，也是公理。

还有一个公理每个人都知道：两点之间戏那段最短。

而公理本身不需要证明，也无法最终证明，任何公理都是如此，你需要选择相信或者不相信，而没有任何质疑的必要。

假设的东西本来就没有质疑的必要，也没有意义。

到这里，可能你一脸不屑，说了半天，原来是公理，而又说公理不需要质疑，也没必要质疑。这显得也太霸道了吧，好像有点避重就轻，故意逃避问题的感觉。

但事实就是这样，任何科学理论都如此，因为任何科学理论都是建立在假设的基础上，科学的本质其实就是假设，我们熟悉的牛顿定律和相对论都是如此。

如果我只是说这些，肯定有很多人不满意。下面就尽可能通俗解释一下为什么说波函数坍缩是假设，是公理。

当观测行为发生时，深层意义就是，把一个整体系统强行分开成独立系统，于是就没有了所谓的叠加态，当然就会出现波函数坍缩。

这个整体系统包括我们观测的微观粒子，还有任何观测仪器，比如说我们的眼睛，高科技仪器等。分开的独立系统就是微观粒子和我们的眼睛等观测仪器。

而所谓的观测行为并不是干扰了微观粒子，本质上是观测本身与微观世界发生了纠缠，两者成为一个整体，单独的定义自然就不存在了。

我们还需要明白一点，所有的自然现象和物理实验过程肯定是客观的，不过我们描述实验过程的方法以及终结出来的逻辑关系一定是主观的。

说白了，“波函数为什么会坍缩”这个问题本身根本就没有意义，为什么？因为波函数原本就存在，人们并不能通过观测让波函数坍缩，观测行为只是发现了原本存在的波函数而已。

正如之前所说，所谓的波函数只是人们通过观测行为而进行的主观假设罢了。

当然，这并不是随便的假设，这个假设之所以被主流科学界接受，就是因为波函数与实验结果很吻合，而且还能进行各种预测，这不正与“光速不变原理”一样吗？

最后，我们不要陷入一种思维模式跳不出来。不知道你想过没有，为什么我会觉得量子力学如此诡异？原因就在于我们不是在量子世界里生活，而是生活在宏观世界。

如果人们一开始就生活在量子世界，就不会认为量子力学有诡异了。人们为何能心平气和地接受牛顿经典力学，不就是因为我们生活在经典世界吗？

所有的科学理论都是建立在假设基础上推导出来，假设也可以理解为公理。当然任何假设都不是随便臆想出来的，而是通过对客观世界的不断观察总结出来的。

同时，假设肯定越少越好，任何任何假设都可能会出错，假设的越多，出错的几率就越高！