第五十四十八章 函式坍縮和“意識”有關？ （量子力學）(第1/2頁)

在自然科學理論的發展歷史上，唯一涉及到“意識”的理論就是量子力學。不過，這裡要多說一點，並不是說，量子力學和“意識”有關，而是有科學家在往這方面琢磨，不過並沒有成為主流理論。這個理論之所以會備受關注，最主要的原因還是提出者是大名鼎鼎的計算機之父：馮·諾依曼。

要了解這個問題，我們就得先來聊一聊馮諾依曼之前的量子力學發展。量子力學起初是一門研究微觀世界的科學理論。這是基於20世紀初，大量的觀測裝置已經可以直接或者間接觀測到微觀世界的物理學現象。於是，科學家基於這些現象提出了相應的理論。

我們可以從電子的角度來簡單地瞭解一下量子力學。科學家一直都在研究，微觀粒子的運動。起初，很多人都用宏觀世界的那一套，用時間、速度、質量等物理學概念來描述。可是，後來科學家越來越發現不是那麼回事。尤其是物理學家波爾所能領銜的哥本哈根學派，他們就提出了許多顛覆人們認知的觀念。

具體來說是這樣的，我們知道原子是有原子核和電子構成的。一般情況下，我們看到的原子模型有點類似於太陽系，電子在原子核外繞著原子核轉。

不過，事實上，他們發現事實並非如此。所謂的軌道其實是假想出來的，而不是真實存在的。他們發現，電子其實是以機率雲的形式存在於原子核外。那具體是啥意思呢？

意思是就是說，電子同時存在於不同的原子核外的各個地方，處於一種疊加態當中。我們只知道它出現在某個位置的機率，可以用薛定諤的波函式方程進行描述。

當我們一觀測它時，系統的波函式就會坍縮，就會按照機率對應出一個實際的結果。如果不觀測，那電子還會繼續遵守波函式方程。不過，科學家就一直在糾結一個問題：在觀測和沒觀測之間到底存在著什麼樣的機制，可以導致一觀測就出現如此巨大的變化？

馮·諾依曼

恰好，當時馮·諾依曼就在歐洲跟隨者數學家希爾伯特搞研究，而他研究的領域就是量子力學的數學基礎。他也一直在琢磨這個問題。那馮·諾依曼是如何思考的呢？

首先，雖然我們一直在用“觀測”這個詞，但是如果仔細琢磨，你就會發現，這個詞很模稜兩可。什麼樣的才算是“觀測”？

到底是用眼睛看一下，還是用手摸一下，還是用計算機等儀器記錄一下？

馮·諾依曼就認為，用於觀測的儀器本身就是由不確定性的粒子構成的，也是擁有自身的波函式。當科學家用這些儀器去“觀測”時，儀器本身的也會被捲入到“疊加狀態”當中。

如果用無限多的儀器，一臺觀測著電子的狀態，另外一臺觀測著第一臺儀器，第三臺儀器觀測著第二臺儀器，這樣無限復歸下去，那麼整個系統（從電子到所有的觀測裝置）的波函式都不會坍縮。

這個過程也被稱為馮·諾依曼的無限復歸鏈。那麼問題就來了，為什麼人來觀測就會坍縮，而僅僅機器測量，就會發生疊加呢？這不是預示著人的“觀測”才是影響波函式坍縮的原因嗎？這是不是說明“人的意識”是會影響系統的波函式？

於是，馮·諾依曼就提出：只有當電子的波函式被“意識到”，才會發生坍縮，得到一個確定的結果。如果沒有被“意識到”，電子就總是處於疊加態當中。

這聽起來是不是很瘋狂？其實不光是馮·諾依曼在瘋狂，也有和他志同道合的科學家。這個人就是魏格納。

魏格納的朋友

魏格納就直接提出，“人的意識”在改變波函式中起到了極其關鍵的作用。他還提出了一個思想實驗叫做：魏格納的朋友。

要了解“魏格納的朋友”，我們就得像搞懂另外一個著名的思想實驗：薛定諤的貓。