本文原创作者:水木长龙

宇宙万物,乍一看,仿佛彼此独立,各不相同。即使同一种事物,在形态、颜色、大小、属性等方面,也存在着或多或少的差别。正因为宇宙万物各有各的“个性”,才能被我们轻而易举地区分开来。德国哲学家莱布尼茨曾言: “世界上没有两片相同的树叶”,或正是对此理的阐释。

或许,会有人不假思索地反问道:难道孪生兄弟姐妹也不相同吗?

回答:这还用问吗?即使他(她)们长相完全一样,难道他(她)们的喜好、性格、智商等这些内在的东西,也完全一样吗?

或许,还会有人问:复制的物体与原物体之间,难道也存在差别吗?如果存在差别,还怎能叫做“复制”?

回答:有一句古老的哲语叫做“眼见不一定为实”。被复制的物体看起来与原物体一模一样,实则眼睛看到的只是表相,而它们(原物体与复制体)的“内部世界”——分子热运动——并不相同。

宇宙万物,莫不相异。那么,是否思考过,宇宙万物为什么各不相同呢?探索科学,探索宇宙,水木长龙与您继续我们的探索之旅。

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有量子科学预言者说过这么一句话:如果研究透了量子理论,也就看清了宇宙本貌,也就了解到了整个宇宙的运作机理。

随着量子科学的不断发展,量子研究者对量子理论的不断深入研究,“宇宙万物为什么各不相同”,或许可以从量子理论中寻找答案。

自从科学家发现光具有波粒二象性后,法国物理学家德布罗意很快便提出一个惊人观点:一切粒子皆具波粒二象性

3年后,戴维逊、革末和G.P.汤姆逊通过实际实验观察到了电子衍射现象,证明了电子也具有波粒二象性;之后,质子、中子、原子、分子、大分子、超大分子等粒子,也被观测到了衍射或干涉现象。自此,“一切粒子皆具波粒二象性”被完全证实。而万物由粒子构成,也就意味着宇宙万物皆具波粒二象性。

宇宙万物皆具波粒二象性,也就意味着波粒二象性实则处于一种叠加态。何时呈现出波动性,何时呈现出粒子性,取决于宇宙万物的波函数坍缩的那一瞬间,叠加态才能呈现出确定的粒子态或是波动态。

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从波粒二象性处于叠加态,量子研究者进而推测,宇宙万物不止“波粒二象性”处于叠加态,实则在宇宙万物的演变发展方向未被做出选择前,一切可能的情况皆处于叠加态,即量子物理学中那句最为著名的物理哲语——一切皆有可能。只有做出选择时,宇宙万物的波函数才会出现坍缩,宇宙万物的具体形态以及其演变发展的状态,才能最终被确定下来。

波函数坍缩理论(注:波函数坍缩并非物理实在过程,而是引入的一种解释量子力学奇异现象的方法),尽管属于正统的哥本哈根解释,可是难免又让人心生疑问:又是谁导致的波函数坍缩呢?在量子物理学界里,这个问题的答案颇具争议,难以最终确定。

关于波函数坍缩的起因,目前主要存在两大解释:一种解释是自然选择的结果,一种解释是意识作用的结果。

第一种解释,自然选择的结果,认为宇宙万物波函数的坍缩,不是人的意志可以决定的,而是自然环境决定的。因为宇宙万物都不是孤立的存在,都与周围环境相互作用,相互影响。即使原先宇宙万物的所有可能状态都处于叠加态而共同存在,但彼此之间的相互作用影响,最终也会导致各种叠加态事物的波函数出现坍缩,从而呈现出一种确定的存在状态。

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持该种观点的研究者认为,如果所有的叠加态系统互不干涉,处于彼此绝对的独立状态,那么所有系统的波函数将永远不会坍缩,宇宙中所有可能的状态也将永远存在。而现实却是,宇宙中几乎不存在这样的环境条件,因为宇宙是一个统一的整体,万事万物如同量子纠缠般彼此影响,彼此作用,所以我们才能看到我们当前所能看到的唯一宇宙。

第二种解释,意识作用的结果,即宇宙万物的最终确定,取决于观察者的意识作用。这种解释,颇有点“心想事成”的意味,或者说“我思故我在”的哲学蕴味。

被称为“计算机之父”和“博弈论之父”的伟大天才科学家约翰.冯.诺伊曼,就很支持第二种解释,认为观察者的意识可能是导致波函数坍缩的主要原因,并在《量子力学的数学基

础》中给出了详细解释。

除了约翰.冯.诺伊曼,还有很多量子研究者也支持第二种解释。他们认为宇宙万物的最终确定状态,与观察者的意识密切相关,正是观察者的意识导致了宇宙万物波函数的坍缩,决定了宇宙万物的形成。那么,观察者的意识又来自哪里呢?有研究者认为,来自宇宙万物的集体意识倾向;也有研究者认为,源于宇宙自己的意识——认为宇宙就是一个具有超级智慧的大活体,可以根据自己的意识选择宇宙的演化模式,每一次选择,都会导致处于叠加态的宇宙系统的波函数坍缩一次,从而形成一种确定态的宇宙。

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究竟哪一种解释才是正确的呢?这个,“水木长龙”也无法给出最终答案,目前只能说见仁见智吧。或许某一天,人类的科学发展到了一定程度,对量子理论研究到了根本,到时候再回答当前这个让人觉得极为烧脑的问题,可能就会变得非常儿科了。但是,无论自然选择的结果,还是观察者意识作用的结果,最终都是从宇宙万物叠加态的各种可能性,经波函数坍缩而形成了唯一的确定性。

而这样的唯一性,从大的方面思考,可以扩展到整个宇宙,可以认为宇宙有无数个存在态,所有的各种可能存在态的宇宙本来都处于一种叠加态,或因为宇宙自己的意识选择的作用,或因为各个宇宙里的万物意识的集体选择的作用,最终导致宇宙的波函数坍缩,从而形成我们期望看到的当前唯一宇宙。

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从小的方面思考,可以延伸到宇宙中无论大小的万物(大可到星球、星系、星系团、超星系团等;小可到分子、原子、质子、中子、电子、中微子、夸克等),每一种事物原本都存在着各种可能存在的状态,每一种事物对应的所有可能状态都处于叠加态,或因为宇宙意识的作用,或因为各种事物自己意识的作用,或者集体意识的作用,最终导致每一种事物的叠加态系统的波函数坍缩,从而形成了每一种事物的唯一确定态。

至此,我们已经详细解答了文章开头的问题——宇宙万物为什么各不相同,现在你明白了吗?

今天的分享就到这里,感谢对水木的支持。

本篇文章「水木长龙」原创,转载标明出处,谢谢!(2019/07/24)