量子通俗点讲是什么 转载一篇对量子力学最通俗易懂的文章，太有意思了！

中科院院士：客观世界很有可能并不存在！

2017-05-03-05: 32来源:东方

转载一篇最容易理解的关于量子力学的文章，太有意思了！

量子力学可能会瓦解你的“科学”世界观:人类的主观意识是客观物质世界的基础——客观世界大概是不存在的！

量子力学中的奇怪现象

量子力学也是自然科学史上最精确的理论，但是没有人能理解量子的概念。我说没人能懂，并不是指我们这个级别的人，而是连量子力学的创始人都不能懂。

那么量子力学中最难的问题是什么？我先给大家介绍一下量子力学中最难的东西，最难的东西证明意识不能被排除在客观世界之外。你必须给它加上意识才能理解它。

1.状态叠加和崩溃

量子力学第一个奇怪的现象叫做态叠加原理和坍缩。

为了说明量子力学的概念，我先说说普通人的日常经验。一般认为，客观物体必须在空之间有确定的位置，这是客观的，独立于人的意志。比如我女儿现在在客厅，或者我女儿现在不在客厅。

○女儿可以进出客厅吗？

但是在量子力学中，就不一样了。量子力学就像说你女儿既在客厅又不在客厅。想看看这个女儿在不在，就观察一下。你一观察，女儿的存在状态就崩塌了，她突然从客厅里原本的叠加状态变成了唯一的进出客厅的状态。

所以量子力学有个奇怪的地方:如果不观测，就会处于叠加态，也就是一个电子既在A点，又不在A点，只要一观测，这个叠加态就坍缩，真的只在A点，或者真的只在B点，只出现一个。

那么就会有人说:这是诡辩。你怎么知道当一个电子不观测的时候，它既在A点，又不在A点？

嗯，这是量子力学发展过程中很多实验已经证实的，其中最著名最重要的一个实验就是干涉实验证实。

电子同时在两个地方。

电子不被观察时没有确定的状态。这是量子力学中最奇怪的事情。通过理解这一点，我们就可以理解量子力学最奇怪的一点，进而可以证明量子力学离不开意识，意识是量子力学的基础。

2.单体叠加:薛定谔的猫

我刚才说的是量子力学第一个奇怪的点。现在我们来看看从这个奇怪的点可以推导出什么结果。最终的结果会让大家意识到意识是量子力学的基础，物质世界和意识是不可分割的。

这个实验是量子力学的创始人薛定谔提出来的，被称为“薛定谔的猫”。

○既死又活的叠加猫

现在我来说一下薛定谔的实验是什么:把一只猫放在一个封闭的盒子里，然后把盒子连接到一个装置上，这个装置包含一个原子核和一个有毒气体设施。原子核有50%的概率衰变，衰变时会发射出一个粒子，触发毒气设施。毒气被触发时会杀死猫，也就是说猫也是处于这种死与活的叠加状态。这是他想象中的实验。

这个问题一提出来，物理学家就惊呆了。他们认为只有微观世界才有这种状态的叠加，即状态是不确定的，处于这种状态而不是这种状态。现在宏观世界都一样，猫不就是这样的吗？有一只猫，是死是活。

这与我们的经验严重不符。这个实验其实是“女儿在客厅，女儿不在客厅”。这只猫是死是活？生与死同时存在，量子力学认为两者同时存在。

那么怎么能同时生与死呢？人们无法想象这种状态，所以大家将进一步讨论这个实验。

○从不确定性到确定性可以避免有意识的参与吗？

1963年获得诺贝尔物理学奖的魏格纳想到了一个新方法。他说:我让一个朋友戴上防毒面具，和猫一起呆在那个盒子里。我躲在门外。对我来说，猫是死是活。我不知道。事后问在毒气室戴防毒面具的朋友，猫是活的还是死的？朋友肯定会回答猫不是死了就是活了，不是半死不活。

他一说这话，所有人都发现了，问题出在哪里？当一个人和一只猫呆在一个盒子里时，他是有意识的。一旦意识被纳入量子力学体系，它的波函数就坍缩了，猫不是死就是活。也就是说，猫是死是活，只要有人的意识参与，它就变成了非死即活，不再是模糊的状态。

魏格纳的结论是，当朋友的意识包含在整个系统中时，叠加态不适用。即使他在门外，盒子里的波函数也不断被他朋友的观察所触动，所以只有两种纯粹的状态:活猫或死猫。

按照维格纳的说法，意识可以作用于外界，瓦解波函数，这并不奇怪。，真的只能这么想。因为外界的变化会引起我们意识的变化。

你有没有想过牛顿第三定律说作用力和反作用力相等？我们的意识是可以被外界的影响改变的。大家都觉得没问题吧？人的意识受外界客观世界的影响而发生变化，并随时发生变化。那为什么客观世界可以改变意识，而意识不能改变客观世界？

他说意识可以改变客观世界，意识通过坍缩波函数来改变客观世界，即把不确定的状态变成一定的状态。

所以波函数，也就是量子力学的状态，必须从不确定性到确定性有意识地参与进来，这是辩论结束时大家的结论。

○测量的核心是人的意识

自然科学总是以最客观、最不能容忍主观意识为荣。现在量子力学发展到这个地步，才发现人类的主观意识是客观物质世界的基础。

因为量子力学是我们客观物质世界中最基本的理论。我前面说过，20世纪人类的技术进步与量子力学有关，量子力学已经被最精确的实验所验证。

量子力学的基础是:要从一个不确定的状态变成某一个状态，必须有意识的参与。这是物理学上的一大成就。

现阶段，我们已经对量子力学的奇异性有所了解。事实上，陌生性是基于意识和物质世界不可分离的事实，意识促进了物质世界从不确定性向确定性的转移。

这和佛教中一个观念突然带出物质世界的概念很像。物质世界的出现，其实是从不确定性变成了确定性，很像。

刚才我们讲了量子力学中的两个奇怪的点。怪点达到了物质世界离不开意识的地步。意识是物质世界的基础，它使物质世界从不确定性崩塌到确定性，即变化。

3.多体叠加态:量子纠缠

现在来说量子力学的第三个奇怪点，和上面提到的状态有关，是他们的直接结论，叫做量子纠缠。

量子纠缠类似于“薛定谔的猫”，只是“薛定谔的猫”是关于同一事物在不同状态下的叠加。量子纠缠是关于两个或两个以上不同状态的事物的叠加，它们之间必须有明确的关系。这就是量子纠缠。

○缠绕手套

比如我们从北京买了一副手套，把一只手套送到香港，另一只送到华盛顿，那么是左撇子还是右撇子送到香港呢？

没人知道。如果香港人收到，是左撇子，那么华盛顿人不用看就知道是右撇子，因为手套是左右成对的，这是规矩。一旦送出，送出的过程是不确定的，但一个人只需要观察他收到的手套是左撇子还是右撇子，另一个人不用观察就能知道。这就是纠结的一个例子。

人家会觉得你看着没关系，已经确定了。但是量子力学中的大量实验证明，如果把同一个量子系统分成几个部分，你在测试之前永远不会知道这些部分的确切状态；如果您检测到其中一个零件的状态，其他零件会立即相应地调整它们的状态。

这样一个量子系统的状态叫做“纠缠态”。就好像手套送出后，还没被观察到，就确定了吗？我肯定不能确定。只有当你确定了其中一个的状态，另一个的状态才会立刻发生变化，变得确定。这种联系称为量子纠缠。

大家可能很难理解这种纠结。说实话，已经超出了我们人类理解能力的范围。你只能努力去想他，去接受他，这和我们日常生活中的客观体验是不相符的。

量子隐形传输——瞬时传输的未来

这个例子也说明了纠缠的一个重要特征:如果一方得到任何信息，另一方会立刻觉得不需要传递信息。这个很重要，以后会用到。

这个纠缠的例子很好理解，但是不容易理解物质世界的纠缠。原因是大家都认为一个事物总有一个确定的状态，但是量子力学发现微观世界的事物在被观测之前并没有确定的状态。

记住，量子纠缠意味着对于很多微观物体，在被观测到之后，它们的状态会从不确定性变为确定性，做出一个相关的突变。量子纠缠现在已经成为一种工具，可以用来传递事物和信息。

先说不是量子力学的经典物理的信息传递。

例如，一个女人有一本书，或者任何信息，她想把它传递给一个在纽约却根本看不到它的男人。

经典物理的传输方式是女人用扫描仪扫描书，扫描后通过网络系统将信号传输给男人，然后男人打印出来，这就是经典信号传输。

但是经典的信号传输有一个很大的缺点，就是不完整。因为一本书在扫描的时候只能得到它的一部分信息，书的颜色，纸的厚度，纸的原子分子结构都不能传递，只能传递摄影图像，这就是经典物理学的信号传递。

量子信号传输完全不同。量子信号是利用量子纠缠态传输的。

如果女方离男方很远，一个在火星，一个在地球，就可以用量子纠缠传递信息。如果女士在A点，她有光子A；这个人在B点，他有光子B..

光子A和B处于纠缠状态，任何施加在A光子上的作用或者任何给她的信息都会被B光子立即获得。如果把这本书里的所有信息都应用到A光子上，那么马上就可以得到B光子。

也就是在量子隐形传态中，最后一个B点得到的信息和原来的一模一样。

经典物理传输后复制的只是纸张图像的信息，并没有复制任何“实体”本身。而量子隐形传态从“实体”获得完整的信息，从而复制了“实体”本身，即使它只是一个小量子态！

世界领先的国家是欧洲国家，然后是中国。

中国科技大学有个年轻教授叫潘建伟。他以此闻名于世，并且做得很好。这种量子隐性传播的实现，使得人类有可能将地球上某个东西的所有信息传递到火星上，并瞬间传播出去。

现在它正在传播某种东西的所有信息。总有一天，将有可能把一个人的所有信息传送到火星，然后在那个地方用原子组装起来。难道不是一个人的传递吗？这种超长距离的隐性传播，类似于中国古典小说中的玄幻。

我讲这个，主要是想让大家明白并记住，如果两地的物质处于纠缠态，那么来自一个纠缠方的所有信息都可以瞬间传递给另一个纠缠方，而且这种传递是瞬间的，不受时间的限制空。这是量子力学第三个奇怪的地方。

意识是一种量子物理现象

意识是一种量子力学现象。为什么这么说？例如，当一朵花出现在你面前时，有两种可能的状态:

一个没有什么异心的人，“对环境大大咧咧”，看花不看花。这时，他的意识处于自由状态。他看不出花是不是红色的。他根本不考虑他们。

在唐代张卓的诗中，这种境界写道:“不生出一个念头，它就会充分反映出来，然后六根就被云遮住了”。

○未经测试的电子学&未出生思想的意识

这种自由态怎么能和刚才提到的量子力学的奇怪现象相比呢？这些东西是电子。当你不去衡量它们的时候，它们无处不在，也不存在于任何地方。一旦你测量它们，电子就有了一个固定的状态。

意识也是如此。如果你看到这朵花，你会突然想到，而思考其实是一种衡量。

用鼻子量的时候香，用眼睛量的时候红，好看，用脑子量的时候很惬意。

所以，这些测量的结果，也就是思想的结果，突然又给了你进一步的思考:这是一朵玫瑰，我认出来了。

事实上，人类启动意识的过程是通过移动思想来衡量的，然后思想就产生了。这个时候这个想法就产生了，它的本质就是我们通过测量做出的几个概念。这一刻，意识不再自由，它突然崩塌成一个“玫瑰”的概念。

所以产生“客观性”的是思想，思想是测量，客观世界是由一系列复杂的思想造成的。

再进一步说，《楞严经》说“性觉必清，行肆无忌惮则清，感清则咎”是什么意思？

整个物质世界的出现，其实在意识形成之初，宇宙本身本来就是纯粹自然的。一旦观念被感动看到，观念就是一种测量，突然把这种“纯粹自然”变成某种状态，从而生成进入物质世界。《楞严经》首先明确地陈述了意识和测量的关系。

○佛教和自然科学最终会在山顶相遇吗？

很多人习惯说佛教是迷信。我说不是，佛教不是迷信。与自然科学不同，它是宇宙的另一面，即意识。

对佛教和自然科学的研究就像爬西马拉山一样。一个从北坡往上爬，一个从南坡往上爬。总有一天，两个人会相遇。

量子意识

这一部分介绍了世界上科学家在研究量子意识方面达到了什么水平。这些材料摘自《科技日报》上的一篇大文章，题为《物理和数学能完全描述真理吗？《世界著名物理学家关于量子意识的争论》，介绍了世界上对量子意识的研究。

科学家们现在已经开始意识到意识是一种量子力学现象。

这可能和我前面提到的东西有关:量子力学之类的意识现象，量子力学的测量之类的意识思想。

人的意识过去从来没有被明确的认识过，包括中医经络理论中的“气”和“真气循环”。“气”没有任何实验方法发现。有可能意识或“真气”实际上是量子力学的一种现象，不能用经典物理学的电学、磁学、力学方法来衡量。

量子力学现象的主要状态之一就是刚才提到的量子纠缠。

大脑中有大量的电子，处于复杂的纠缠状态。意识是在大脑中这些纠缠电子周期性坍缩的中间产生的。这些电子不断坍缩，并以某种方式再次被大脑纠缠。这是量子意识的一个基本概念。

这个假说在解释大脑功能方面已经开始有了一些地位，形成了量子意识现象的基础。

目前关于量子意识的理论有几种，这里介绍其中最有影响的:英国剑桥大学教授罗杰·彭罗斯，美国教授斯图亚特·米罗夫。

彭罗斯与霍金一起发现了黑洞的各种特征，是现代顶尖的物理学家。他写了一本非常有名的书，叫做《皇帝的新大脑》。我想知道你是否读过这本书，但现在你仍然可以在书店里找到它。

他的书是关于意识的研究。他认为人脑中有一件事是电脑和机器人现在做不到的，那就是人脑有直觉。电脑和机器人都是逻辑运算，无法产生直觉。彭罗斯认为，直觉只能由量子系统产生。

灵魂也是量子信息吗？

Penrose和Ha Meerov认为，人脑神经元中存在一种细胞骨架蛋白，由微管组成，微管中有许多聚集单元等。微管控制着细胞的生长和神经细胞的传递，每个微管都含有许多电子，彼此非常接近，所以都可以处于量子纠缠的状态。

在坍缩的时候，也就是观察的时候，头脑开始观察的时候，在大脑神经里，就相当于大量纠缠的电子坍缩一次，一旦坍缩，就产生了一个想法。

根据他们的理论，如果脑细胞中有大量纠缠电子，必然会有量子隐性传输，因为宇宙中的电子和大脑中的电子都源于“大爆炸”，可能是纠缠的。一旦纠缠，信息传递可以是不受时间限制的隐性传递空。

根据彭罗斯和哈·米罗夫的理论，如果我们的大脑中有大量的纠缠电子，而我们的意识是由这些纠缠电子的坍缩引起的，那么意识不仅存在于我们的大脑神经系统细胞中，不仅存在于大脑神经细胞的相互作用中，也存在于宇宙中的形式中，因为宇宙中不同地方的电子可能是相互纠缠的。

这样，人的意识不仅存在于大脑中，也存在于宇宙中，不确定在宇宙中的什么地方。量子纠缠告诉我们，某处一定有人类的意识，这就是量子纠缠的结论。

如果人类的意识不仅存在于大脑中，还通过纠缠存在于宇宙的某个地方，那么人死了，意识就可能离开你的身体，完全进入宇宙。

所以他们认为有些人的濒死体验其实是大脑中的量子信息造成的。

这时心脏停止跳动，血液停止流动，微管失去量子状态，大脑中的量子信息没有被破坏，而是被干扰分散到宇宙中。

如果一个人死后复活，苏醒过来，量子信息回到他的大脑，那么他会惊讶地说:“我经历了一次濒死体验。”

如果病人没有起死回生，那么量子信息会在死后离开身体，可能被模糊地认定为灵魂。

因此，彭罗斯和哈·米罗夫认为，如果我们用量子信息来解释人脑意识确实是在量子信息的状态下产生的，量子纠缠是存在的，那么人体的信息就不会被破坏，而只会回到宇宙中的某个地方。

他们认为人体的这种信息可以模糊地定义为灵魂。和大家说的灵魂不完全一样，但是它的状态和我们以前说的灵魂很像。

以上是彭罗斯和哈米罗夫的理论。现在科学家们开始做大量的实验来验证人脑中是否存在量子纠缠电子。已经做了许多实验。

○探索量子意识，任仲任重道远

从2003年到2009年，一个叫孔戴的人做了一系列实验，证明了人类精神中存在量子纠缠，也就是意识状态。

加州大学伯克利分校的物理学家认为，他们在生物系统中发现了量子相干的证据，相干是一种纠缠。

他们认为绿色植物在光合作用中表现出量子计算的能力，量子计算是量子纠缠的一种应用，所以量子纠缠存在于大脑中。

2010年，牛津大学的科学家在《物理评论快报》上发表了一篇论文。他们发现欧洲有一种鸟叫欧洲知更鸟，是一种候鸟。它们飞得很高，但它们总能准确地找到路。

他们发现鸟的眼睛里有一个基于量子纠缠的指南针，所以他们可以利用量子纠缠的指南针来感知地球磁场的微弱变化，指导他们的飞行。所以如果鸟的感知系统使用量子纠缠，那么人类系统自然有可能存在量子纠缠。

总之，量子意识理论的实验还在进行中，目前很难下结论。

但毫无疑问，物理学已经从万物如露电的方向，向佛教的境界迈进了一步。

世界上可能有类似灵魂的东西，它在生命结束后并不死亡，只是回到宇宙的某个地方。这种想法与阿赖尔的知识理论是一致的，知识是唯一知识的根源。