為什麼觀察會導致坍縮?

時間 2021-05-30 07:22:14

1樓:Akriver

這是量子力學的基本公理,公理就是天然存在,理論上沒有解釋。

我提出我的猜想,觀察會導致坍縮,是為了節省計算資源。換句話說,如果不觀察,所有微觀粒子都是概率態,而不用精確模擬每個微觀粒子每時每刻的位置和動量,這就節省了大量的計算資源,演算法複雜度相差n個數量級。一切都是為了節省計算資源。

2樓:

觀察本質是一種測量,而測量本質上就會對粒子進行操作。比如你想測量乙個雞蛋的重量,你就要把它放在秤上,等秤的示數穩定了再讀數,在這個過程中就有把雞蛋放在秤上等一系列操作。當你對粒子進行觀測時,本質上你已經對它進行了一系列操作,早已改變了粒子的狀態,你得到乙個確定的觀測值,粒子也就處在了觀測值對應的態上。

從另乙個角度,觀測後,粒子就落在了觀測值空間裡,粒子的狀態是之前狀態在觀測值空間裡的投影。

3樓:當年小白

弄清以下幾點,這個問題就不是問題了

1.量子疊加態

2.疊加態的坍縮

3.波函式決定粒子行為,如電子的雙縫干涉,測量之前電子即可能通過縫1也可能通過縫2因此處於疊加態,但是測量之後粒子能且只能通過其中乙個縫,疊加態坍縮,那麼原本通過雙縫該出現的條紋分布也就不存在了(干涉是電子自己對自己的干涉,兩個電子之間不會發生干涉)

4樓:本我永恆自我不息

測量一定導致塌縮,這是量子力學的一條公理。我個人從萬物本源的角度,給這條公理歸納出幾條能夠產生它的公理。一旦下面這些公理建立,則〝外部測量一定導致量子態塌縮〞就成為乙個推理而出的定理。

雖然題主的這個問題得到了解答,但是又產生了更多的問題,更多不知原因的公理。為了終結這個無休止的過程,我使用了下面這個迴圈公理:具有單一形態的,一定是存在的;存在的,一定是具有單一形態的。

這種一定存在時,物件所具有的形態,稱為永恆態。這種一定存在的存在,稱為永恆。這種有永恆存在的世界,稱為自在世界。

永恆態有兩種,一種是唯一態,一種是包括一切的態。這兩種態都可產生單一態,是僅且只有一種可能的態。也可說,永恆態是自由度為一的態。

其餘態稱為暫態,物質的暫態處於唯一態和包括一切態之間,暫態的自由度的個數是由一到極大值,再由極大值到一的

。暫態是比永恆態具有更多自由度的態。

下面是第二條公理。

一切可能的存在在與其餘存在完全隔絕時,則一定處於只有它自己存在的自在世界,也一定處於永恆態。

相對於萬物本源,其餘萬物在任何時間和空間所具有的態,都是暫態。如果這種暫態,處於只有這一種物質存在的世界,則這種暫態作為此世界的永恆態而一定存在。所以,萬物都有與外界隔離而永恆的可能,萬物都有處於永恆態的可能。

下面是第三條公理。

當萬物處於多種物質的世界,則此世界的永恆態一定是包含這些物質所有態的總態。其中的任何一種物質都有轉變為總態而在此世界中永恆存在的傾向。

使一種物質產生轉變為總態的傾向的力,稱為外力。外力由世界產生。物質在外力作用下可由暫態轉變為總態。可見,外力可使受力物質的態不斷增加。

外力由世界產生,世界包括受力物質和施力物質。受力物質對受力物質產生的外力,稱為同態力,它保持受力物質的態的恆定。施力物質對受力物質產生的外力,稱為增態力,它增加受力物質的態。

當物質轉變為總態,則增態力消失,物質在同態力的作用下實現永恆。永恆就是在任何時間空間中,它的態都保持不變的物質。

一種物質在轉變為總態的過程,其所在世界首先是只有它存在的自在世界,然後是包括這一世界的的總態世界。所以,在總態世界中,各物質的自在世界是一定存在的。當物質受增態力的作用時,自在世界消失。

當增態完成,則物質又處於另乙個新的自在世界,因為各物質的自在世界是一定存在的。此時,該物質處於自在世界中不受增態力,直到下乙個增態力的到來。可見,物質向總態轉變的過程是量子化,階段式的。

在轉變過程中,物質穩定時所具有的乙個個態,組成了該物質的所有可能態。物質由乙個態向另乙個態跳變的〞過渡態〞,稱為〞本源態〝。本源是不受任何增態力作用的存在,是所有借助增態力觀察的物質觀察體系都無法感知的,只能是一種如公理般的存在。

所以,物質在向總態轉變的過程中,總有不可感知的〞本源態〝。本源態,是在本源的自在世界中,本源所具有的態,是包括一切可能存在態的總態。一切物質態,從本源看,都是一種本源態,都處於本源的自在世界中。

物質只有在它自己所在的自在世界中,才被稱為物質,才可被其餘物質的增態力所作用。

物質間的增態力是相互的。A物質發出增態力FAB使B物質的態增加的同時,B物質發出增態力FBA使A物質的態增加。A,B物質的態在這個過程中同時增加。

下面是第四條觀察定理。

任何由物質構成的觀察系統,如五官,攝像錄音稱重測速感光等系統,利用被觀察物件對自己的增態力,使自身系統發生增加物件部分態的增態過程,就是我們通常所說的觀察過程。在觀察過程中,觀察系統與被觀察物件的存在態都發生了與對方相關的增態過程。兩個彼此隔離的自在世界,在觀察發生時,成為了乙個統一的新的自在世界;觀察系統事實上所觀察到的被觀察物件,是處於這個新自在世界中的被觀察物件,是發生增態之後的被觀察物件,而不是觀察開始前處於自在狀態時的純粹的被觀察物件。

所以,觀察過程總會干擾被觀察物件,使觀察者永遠看不到處於自在狀態的被觀察物件。這就是觀察干擾物件的〝必干擾定理〞。產生的現象就是〝沾染〞現象。

題主所提的測量必定導致塌縮,就是在必干擾定理下產生的一種沾染現象。在觀察之前,巨集觀物質儀器暫態的自由度,比較小,而微觀粒子暫態的自由度,在剛進入觀察系統但還未發生增態時比較多。在觀察發生時,微觀粒子被沾染,其暫態在增態力的作用下增多,但其自由度下降,接近巨集觀物質儀器暫態的自由度。

微觀粒子暫態的自由度在觀察中急劇下降,就產生了〞塌縮〞現象。

這就是答案。三條公理解決了一條公理,效率雖然不高,但可擴充套件人的思維。

5樓:

我們先進行兩個詞的語義辨析。乙個是「觀察」vs「觀測」,乙個是「塌縮」對「塌縮」。

1,當你僅僅觀察乙個雙縫電子實驗時,量子的相干性是不會被破壞的,所以沒有所謂的塌縮問題。而當你去觀測電子從哪個縫隙出來時,由於的存在,量子的相干性遭到了破壞,所以才有了塌縮。

2,在觀測雙縫實驗時,塌縮這個詞,精細的分,可以有兩個不同的意思。乙個指的是電子初態向某個基矢展開的態塌縮,這裡是純態向純態的塌縮;乙個指的是糾纏純態向混態的塌陷。只有後者能突出測量的本質,所以我們下面只說後者。

3,觀測之所以導致塌縮,原因在於測量儀器與體系的相互作用,從而在儀器的自由度和體系的自由度之間形成糾纏,這個糾纏便是體系退相干的基礎。測量的過程,其實就是乙個開放體系的演化過程。

4,在數學上的實現表現為:a,體系與儀器形成糾纏態;b,將儀器的自由度求跡掉,即對糾纏純態的密度矩陣求環境態的跡,為了消除密度矩陣的非對角元;c,然而,在實際情況中,環境不存在正交基態,而且環境也是乙個隨時間變化的態,所以非對角元是乙個隨時間遞減的函式。

觀測會導致坍縮,那觀測行為能用來傳遞資訊嗎?

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nzczll 不改變思維,你永遠都無法理解波函式塌縮,因為這個概念本身就是乙個錯誤的概念。你在乙個錯誤的概念上花費再多的思考,也不可能得到乙個正確的答案。換個角度,換個概念,其實很容易理解。nzczll 在量子力學中,觀測產生結果,不是觀測影響結果 簡單說乙個粗淺的認識吧 測量本質上就是選擇乙個表象...

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