量子思维到底是怎样的一种思维方式

量子思维到底是怎样的一种思维方式一、天边飘来两朵乌云传统经典力学研究的对象都是我们的感官可以直接观察到的，随着科技的进步，物理学所要研究的对象已经超越了我们的感官所能觉知的极限，例如电子，已经小到我们的肉眼无法看见，也就是说我们“看不见”我们想要看的“对象”，因此原先根植于我们心中的一些观念便开始面临挑战。1900年，开尔文在跨世纪的皇家学会上宣布，物理学世界能做的几乎都做完了，只有两个问题让物理学家们感到不安与困惑：一个是人们测不出光相对于以太运动的速度变化；另一个是紫外灾难，似乎光的能量在颜色趋向紫外时会变得无穷大，而无穷大是一个物理学上极其不喜欢的概念。为了以太里光速的和谐，人们引入了狭义相对论；而为了黑体辐射的紫外灾难的和谐，物理学家们发现了量子力学。1901年，德国人普朗克发表了量子论，从此世界就没有那么安宁和可预测了。一些惊世骇俗的学术上的推测屡屡被证明是正确的，但是按常规思维和日常生活经验又是无法理解的。秉持牛顿思维的自信满满的人类，又开始陷入了迷惑和恐慌之中，开始抵制量子论。量子论给人类带来了不同的世界观。牛顿力学认为，世界上所有的物质都由粒子组成，而量子力学则描述了这些粒子的运动性质，从而阐述了所有物质的运动性质。麦克斯韦电磁革命最深刻的发现，就是发现了物质存在的新形态——电磁波（光波），这种物质的新形态我们可以称为场形态或者波形态。爱因斯坦的相对论预言了第二种波形态的物质——引力波。而量子力学最深刻的进展，就是统一了粒子形态的物质和波形态的物质：我们世界的存在(物质)真是太神奇了，它既是粒子又是波，它既不是粒子也不是波。一开始谁都不愿意接受这种奇怪的世界观，可以说量子力学是大家最不情愿接受的理论。量子力学是非常难懂的科学，就连爱因斯坦本人都说：我只是在脑子里懂了，而不是在心里懂了。爱因斯坦在1926年写道：“量子力学很了不起，但是一个内心的声音告诉我，它还不是那个真正的东西。”费曼(RichardFeymann)说没人能真正懂了量子力学，它原本就没打算被“人”理解。严肃地说，它可能触及了人类理性认知的极限，理解它要迫使我们绕开传统的思维模式。与我们习惯的不同，“观察”是量子力学的核心问题。 二、“观察”是量子力学的核心问题我们简单介绍一下量子力学的几个著名的观察：1.态叠加原理和坍缩为了解释量子力学观念，我们先看看大家的日常经验。一般人认为客观物体一定要有一个确定的空间位置，这种存在，是不以人的意志为转移的，是客观的。为了解释量子力学观念，我们先看看大家的日常经验。一般人认为客观物体一定要有一个确定的空间位置，这种存在，是不以人的意志为转移的，是客观的。例如，我的白鼠现在在笼子里面，或者说我的白鼠现在不在笼子里面，两者必居其一。但在量子力学里就不一样了。量子力学认为，你的白鼠既在笼子里又不在笼子里，你要去看这只白鼠在不在笼子里，你就实施了观察的动作。你一观察，这只白鼠的存在状态就坍缩了，它就从原来的在笼子里又不在笼子里的叠加状态，一下子变成在笼子里或者不在笼子里的唯一状态了。所以量子力学怪就怪在这儿：你不观察它，它就处于叠加态，也就是一个电子既在A点又不在A点；你一观察，它这种叠加状态就崩溃了，它就真的只在A点或者真的只在B点了，只出现一个状态。2.薛定谔的猫——单体的叠加态态叠加原理和坍缩是量子力学第一个诡异之点，将这个诡异之点往下推论，最后的结果会使大家认识到，意识是量子力学的基础，物质世界和意识不可分开。这个实验是量子力学的创始人薛定谔提出的，被称为“薛定谔的猫”。这个理想实验的巧妙之处在于，通过“检测器——原子——毒药瓶”这条因果链，似乎将铀原子的“衰变—未衰变叠加态”与猫的“死—活叠加态”联系在一起，使量子力学的微观不确定性变为宏观不确定性；微观的混沌变为宏观的荒谬——猫要么死了，要么活着，两者必居其一，不可能同时既死又活。难怪英国著名科学家霍金听到薛定谔的猫佯谬时说：“我去拿枪来把猫打死！”。3.量子纠缠——多体的叠加态量子纠缠与“薛定谔的猫”类似，只不过“薛定谔的猫”讲的是同一个东西处于不同状态的叠加，量子纠缠讲的则是两个以上的东西它们都处于不同状态的叠加，它们彼此之间一定有明确的关系，这就是量子纠缠。1982年，法国物理学家艾伦爱斯•派克特和他的小组成功地完成了一项实验，证实了微观粒子之间存在一种叫作“量子纠缠”(QuantumEntanglement)的关系。在量子力学中，有共同来源的两个微观粒子之间存在某种纠缠关系：不管它们被分开多远，对一个粒子扰动，另一个粒子立即就知道了。

量子纠缠已经被许多试验室证实，许多科学家认为量子纠缠的实验证实是近几十年来科学界最重要的发现之一。虽然人们对其确切的含义目前还不太清楚，但是它对哲学界、科学界和宗教界已经产生了深远的影响，对西方科学的主流世界观产生了重大的冲击。三、牛顿思维与量子思维的不同1.牛顿力学认为，物质不以意识的感知而存在，物质互有因果关系，其定量值是确定的；但量子力学发现，组成宇宙的微观粒子，在意识未感测前，飘忽不定，只有当人们观测时，它才成为人们确信的形状。量子寓意着跳跃性、不连续性，寓意着观察者与被观察对象之间存在着强烈的相互影响关系，不能以牛顿力学的发生精确预测，事物具有不确定性。2.牛顿思维关注部分，而量子思维关注整体。在经典力学中，整体是由一块块确定的“积木块”有序地、可以被预测和设计地构建成的。而量子力学中，不存在最基本的“积木块”，更像是有一块复杂的布，其中不同的连线交替、重叠或结合在一起，最终决定着整块布的质地。这些看不见的联系是万物的基本构成要素，而我们过去认为这些联系是发生在相互独立的实体之间的。规律。在量子世界里，人的观察、操作以及人类的生命活动本身，都可以改变事物的规律与结果。在一定意义上，人能起到引导作用。这两种思维中，作为观察者的人的作用截然不同。牛顿思维认为世界是由原子构成的，原子与原子之间，就像一颗颗台球，彼此独立，即使碰撞在一起也会立即弹开，所以不会