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第 7 节 神奇的测量没有测量时宇宙不实际存在吗（第1页）

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在前面的内容里，我们反复提到了测量或者观测的重要性。

在我们所有的故事里面，进行测量的时刻似乎就是最神奇的一瞬间。

在那一瞬间，被观测的波变成了粒子，函数就运行成了结果，一切随机消失了变成了具体的物理量，一切数学抽象也变成了物理实在。

测量之前，一切实体似乎都不存在，一切物质似乎都只是代码，一切客观都没有意义，但是测量的那一瞬，世界突然具象了，你看到的就是实体，感知的就是物质，测量的就是数值，所有一切都是客观又真实的。

然后，测量结束，一切就又恢复了虚无的状态，波还是波，函数还是函数，它们从你测量结束的时候重新虚化，粒子的出现需要等待你下一次的测量，所有的客观又消失在系统之中，而你似乎只是用测量的方式给时空打了一个小小的结而已。

如果说，我们的整个宇宙只是高维世界向下的一个投影，那么平时它肯定只是蜷缩在高维之上的，只有我们在测量的时候，它才会吝啬地向低维世界投下一个短暂的投影，而且还只是把部分影子投向被你测量的维度而已，而它全部的秘密则永远保存在更高的我们永不可探知的超世界里。

所以，我们甚至可以看作在没有测量的时候，整个宇宙是不实际存在的，是虚无状态的，只有测量的时候才会推动整个宇宙在时间轴上的跃进到当前状态进行结算。

有人说，这也太不唯物主义了吧？

可是唯物也只是一种经验主义，这个宇宙的运行逻辑告诉我们，这种经验同样只是测量带来的。

如此神奇的测量，它的本质究竟是什么呢？

很遗憾，这个问题看似简单，可量子物理学发展到今天，虽然在无数精英天才科学家的努力之下，量子理论也经过了各种飞跃式的发展，但我们还是无法回答这个问题。

不论现在多么先进的理论都还不能给测量一个准确合理的定义，测量的秘密一直横亘我们面前，形成了对我们认识量子世界的最底层规律的最大阻碍。

在当前的物理学界，对于测量，不同的理论有着各种不同的解读，但可以说没有任何公认的理论能准确阐述清楚测量的真正物理含义，大家对这个充满主观色彩的概念还有相当多无法认清的地方。

比如说我们很难分辨不同的人进行测量有没有区别，人在不同的精神状态下测量有没有区别，动物或者其他生物甚至微生物观测算不算测量，现在或者未来的智能AI观测算不算测量，通过仪器设备间接的观测算不算测量，通过复杂的逻辑推导得到的信息算不算测量等等，此外还有各种外界干扰会如何影响测量。

我们只能用实验去检验到底什么行为会引发波函数的坍缩过程，但是仍然总结不出普适的规律。

传统的哥本哈根学派认为有意识参与的测量才会引起坍缩，可是这更麻烦，还得解释意识是什么，这又涉及到哲学和生物学，最后连客观和主观的界限都被搞模糊了。

而且，有时候似乎用意识解释也不够完美，某些实验里，波函数在传递过程中的一些路径信息泄露出去了，但是测量还未发生，但似乎也会引起坍缩效应，也就是说可能发生的测量也对波函数有影响。

在我们看来，波函数是那么的脆弱，一点点的扰动，或者是外界的刺激似乎都可能破坏它的非实在状态。但有时候，它跨越千万光年，甚至穿越无数星辰似乎也没有受到太大影响。

所以，现在有一些更时髦的理论在尝试用一些更复杂的定义来摆脱主观行为对测量行为的影响。比如量子引力理论里解释，如果量子的某个态对空间曲率的影响超过了某个质量数值就会引起坍缩等等。

嗯，上面这段话我们还是当做科幻作家为了装x的安排的套话比较好，可能科学家有时候也需要放飞一下思想吧。

我们如果翻开现有的量子物理学的课本，翻到测量理论的章节，多半都会看到类似的句子：「……这里的测量是一个抽象的概念，我们先不讨论用什么仪器进行测量，也不讨论现实中这种测量可不可行，只是假设存在『测量某个物理量』这种操作。」

看，这似乎也是一种「闭嘴去算」的观点，反正现在大家都说不清楚，那么我们就先用模糊的认识来理解它的规律吧，反正最后都是需要用实验来检验的。

既然如此，我们作为普通读者自然也不需要去深究什么是测量。我们还是可以保持我们虚拟世界视角中的模糊理解：测量就是对虚拟代码的一种运行行为，把波函数的代码拿过来，让我们设法去润一下得到一些结果，那就是测量了。

所以，如果你曾经尝试过编程，那么我们可以尝试用这样一个语句来表示一个量子的波函数：

模拟的量子函数

我们将某个波函数定义为Q的话，当我们需要观测它的时候需要对它输入一个测量量「i」，这个可能是磁场，光屏等等，然后，Q就将根据我们的输入反馈回一个观测值。

我们希望得到什么，那么我们就可以输入什么给它，非常好用，而且绝不拖泥带水。

比如，粒子的自旋属性就是一个很好的例子。

这里我们需要介绍在物理史上一个非常有名的实验，叫做斯特恩-盖拉赫实验（Stern-Gerlachexperiment）。

这个实验非常非常的简单，甚至比我们之前介绍的延迟选择，或者无事实通信都要简单，但是其实验现象却是非常惊人的。

什么是斯特恩-盖拉赫实验呢？

这个实验是德国物理学家奥托·斯特恩和瓦尔特·格拉赫在1922年完成的一个非常简单的实验，整个实验用一句话描述就是：我们将一束原子通过一个不均匀的磁场之后，观察原子运动受到的影响。

就这么简单一个实验，实验设备也很简单。

斯特恩-盖拉赫实验示意图

主要器件有三部分：一个原子加热发射炉，两块特殊形状的磁铁，感光靶子，完了。

当然，实验看起来很简单，但是实验结果一出来，神奇的事情就发生了。

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