科学认识君的《通俗物理100课》系列

【第5课：量子力学的哲学意义】

最近总是看到类似“量子力学证明世界是虚拟的”的文章，其观点颠覆读者的三观，我也是看到心惊胆战。其实这就是彻头彻尾的伪科学。唯心主义压根就不能证伪，也没有可证伪的方式。量子力学是不能胜任如此大任的。

哲学中的唯心和唯物之争可谓是老生常谈了。两千多年来，唯心论演变成主观唯心论和客观唯心论。唯物论也经历了朴素唯物主义到辩证唯物主义的演变。

几千年来，两派之争永远都停留在纸面上，没有什么证据可以证伪唯心和唯物，关于精神和物质谁到底属于世界的本质这一命题就是哲学中著名的本体论。其并不属于科学范畴。

文艺复兴后，人从上帝的桎梏中解放出来，自然科学开始从哲学中分离出来，特别是牛顿力学的建立。让唯物主义一度占据了意识形态的主流。

唯心论者失落不已，直到20世纪初，量子力学的建立，仿佛让唯心论者看到了燎原之势。

唯心论者有一个基本的前提，那就是精神是世界的第一位。甚至在主观唯心论的眼中，没有精神还何谈物质。

前面的文章我已经介绍了不确定性原理的核心内容，也就是说，在次原子级别的粒子上，我们根本就不可以既测量出一个粒子的速度(或者动量)，还能同时测量出这个粒子的位置。这种现象在日常生活中难以置信，毕竟我们可以同时测出一辆汽车的速度和位置。

在量子力学中，粒子们处于叠加状态，也就是一个粒子可以有两种状态，粒子可以同时出现在两个地方。

但是粒子的这种诡异特性在被人类观察后，就消失了，也就是叠加态坍缩。粒子的叠加态可以解释为位置和动量信息不可同时兼得，也可以解释为粒子既是波动的，又是粒子性的。

只要不去测量，那么它们没有任何改变，只要测量才会改变它们的叠加状态。这就是观察者效应。

量子力学中观察者效应让唯心论者喜出望外，好像他们终于找到了证明精神第一性的铁证。

他们会说，“你们看吧，观察是人的意识行为，我的意识观察粒子是精神行为，我一观察粒子，粒子的叠加态同时就会坍缩，而粒子又是构成世界的微观材料，所以我的意识可以控制物质哦”。

这和唯心主义的一调言论如出一辙，唯心主义曾信誓旦旦地说，世界因我而起，在地球另一面的事情或许并不存在，它们的存在只是为了等待我去感受才有意义。如果人类不存在，那么宇宙就不存在。如果没有意识感受这些冰冷的天体，没有人研究它们的运行规律，它们固然就没有意义。

这种说法遭到了很多科学家的反驳，爱因斯坦曾经反驳到“难道我不看月亮，月亮就不存在了吗？这就瞬间把唯心主义者的言论打回到亘古不变的说辞上（原文： I like to think the moon is there even if i am not looking at it）”

其实观察者效应只是唯心论者的自嗨方式而已。这压根就无法佐证唯心主义的观点。

因为量子力学仅仅只是一种假说，尽管是主流的哥本哈根学派也只是解释微观世界运动规律的一种门派而已，此外还有多宇宙诠释学派。

在量子力学中，人类没有更好的手段对粒子运动做出精确化的测量，这不是科学技术的原因。因为粒子的属性，导致我们只能通过概率波描述它们的运动规律。

经典力学中的决定论只是不适合描述粒子复杂的运动，当然物理学家们一开始也是希望用决定论描述微观粒子的运动的，毕竟这样就会让物理学简单很多，但事与愿违，粒子们的运动复杂程度远超宏观物质，我们被迫采用概率统计来描述粒子才显得更为合理。我们无法同时测量粒子的速度和位置，也就无法知道粒子到底是在哪一刻出现在A点。只能用概率诠释到，粒子在某一刻出现在A点的概率有多大。

电子云模型

在宏观世界，我们只要知道每个空气分子的运动轨迹和动量，那就可以精确地知道未来几百年内的每一天每一刻每一地点的天气状况。可是人类做不到这些事，毕竟不确定性因素太多了，哪怕是外太空多一个粒子射向地球，就会导致其中一个空气分子的运动规律改变，进而导致多米诺骨牌式的连锁效应。这也是我们无法精确预测布朗运动中每个粒子的轨迹的原因。对于布朗运动的研究，我们也不得已采用了概率的方式。

同样对于量子力学中的微观粒子，事实可能并不代表粒子的运动本质属性很诡异。只是我们不得已才用叠加状态，波函数来粗略地描述粒子的运动状态，因为没有更好的形式来归纳粒子们的运动规律了。

量子力学只是阐述微观世界的一种手段，这种手段是人类发明的概念而已，而不是微观世界的本质。就相当我们求积分总是会用到无穷小的概念，以此解决实际问题，比如测量国土面积。但如果你非要问无穷小的概念是不是证明宇宙可无限细分？那么这就没有意义了。发明无穷小的概念只是便于理解微积分的概念，而并不能证明世界本身就存在无穷小的物质。

所以观察者效应也只是基于量子力学演绎出来的概念而已，这种效应并不是微观世界的本质，所以利用观察者效应来证明唯心主义的观点是完全错误的。