7月桅滋，當(dāng)我躺在年寶玉則的山谷里仰望星空時，除了感慨在城市里再也看不到這么美的星空身辨，更多的思緒集中在感受宇宙的神秘丐谋，一顆顆流星從天空忽慢忽快的劃過，它劃破的不只是星空的寧靜煌珊，也擊起了我對宇宙萬物的思考火花号俐。帶著心里的疑惑，我開啟了這場物理學(xué)之旅怪瓶。
愛因斯坦不同意哥本哈根派的詮釋萧落，生氣地說：“玻爾，上帝不會擲骰子!”
玻爾一臉不高興：“愛因斯坦洗贰，別去指揮上帝應(yīng)該怎么做!”
如果說上帝存在找岖，那么最接近上帝的科學(xué)可能就是物理。物理學(xué)嘗試揭示世間萬物的規(guī)律敛滋，它是人類得以掌控自身命運的希望许布。從17世紀(jì)末牛頓《自然哲學(xué)之?dāng)?shù)學(xué)原理》的出版開始，牛頓力學(xué)體系得以建立绎晃，人類嘗到了物理學(xué)的甜頭蜜唾，到19世紀(jì)末，熱力學(xué)和統(tǒng)計物理學(xué)庶艾、經(jīng)典電磁場理論體系逐步完善袁余，人類覺得世間所有的規(guī)律都已經(jīng)被我們掌握，物理學(xué)已經(jīng)發(fā)展到了極限咱揍，并且還勸說年輕人不要再投身于物理這個學(xué)科颖榜，因為在這個領(lǐng)域已經(jīng)不會再有新的發(fā)現(xiàn)。20世紀(jì)初煤裙，隨著相對論和量子論的興起掩完，之前建立起的物理學(xué)大廈轟然坍塌，這股革命的的思潮席卷大地硼砰，它摧毀了人類的信心且蓬，把我們從康莊大道拽回了荊棘和沼澤之地，雖然在物理學(xué)家的努力之下题翰，我們得到了一些發(fā)展恶阴，也重新建立了對勝利的信念诈胜，但相對論和量子論至今都還深深的影響和困擾著我們。20世紀(jì)這場革命的種子萌芽存淫，要從一個簡單的問題開始：光到底是什么耘斩？
微波戰(zhàn)爭
圍繞“光到底是什么？”這個問題桅咆，在17世紀(jì)中期有兩種可能的假設(shè)：微粒說和波動說括授。在歷史的舞臺之上，就這兩種觀點岩饼，科學(xué)家們展開了激烈的爭辯和探索荚虚。從17世紀(jì)中期到20世紀(jì)初，這場大戰(zhàn)持續(xù)了3個世紀(jì)籍茧，微粒和波動先后贏得了世界的支持版述，可以說是平分秋色。然而這種戲劇化的背后集結(jié)了很多物理學(xué)家一生的智慧和精力寞冯，他們對于未知的探索渴析，幫助我們了解身處的世界，塑造了我們的世界觀吮龄，回顧他們走過的路俭茧，無論成敗澎灸，其實都對人類走向未來做出了很大的貢獻(xiàn)璃搜。這場戰(zhàn)爭主要分為三場：
電子是粒子還是波
電子是掰，這個我們覺得很熟悉的東西再也不是那個我們以為的電子府框。這一切要始于那場足以顛覆人類世界觀的實驗：電子的雙縫干涉實驗。
當(dāng)用一群電子做雙縫干涉實驗時次伶，在頻幕上出現(xiàn)了類似于光干涉實驗的明暗相間的條紋急波，這一現(xiàn)象引發(fā)整個物理學(xué)界的震動春宣，這個條紋明顯說明了電子帶有某種波的屬性昧辽，推論可能是電子與電子之間由于相互碰撞而形成的某種干涉衙熔。所以緊接著又做了單電子的干涉實驗，用一個電子去通過雙縫搅荞，發(fā)現(xiàn)電子會隨機(jī)的出現(xiàn)在屏幕的各個位置上青责，多次做了實驗之后把電子出現(xiàn)在屏幕上的亮斑疊加起來，這個時候出現(xiàn)了意想不到的事情取具，所有亮斑疊加起來也形成了明暗相間的條紋。每一個電子的實驗都是一次獨立事件扁耐，這說明了并不是電子之間的互相碰撞形成的干涉暇检，而是電子本身就帶有某種波的屬性，它會按照一定的概率出現(xiàn)在屏幕的各個位置婉称，亮的地方概率大一些块仆，暗的地方概率小一些构蹬。
那我們假設(shè)電子帶有某種概率波，這會影響它在空間中的位置悔据。電子最終是出現(xiàn)在了屏幕上庄敛，那它到底是通過了雙縫中的哪條縫呢？提出這個問題后科汗，物理學(xué)家又做了一個實驗藻烤，我們放一臺可以監(jiān)測電子通過哪條縫的儀器在實驗里。這時头滔，驚人的一幕再一次發(fā)生怖亭。電子在屏幕上沒有形成明暗相間的條紋，而只是出現(xiàn)了兩條明紋坤检，就像我們用宏觀的小球去通過雙縫一樣兴猩，電子喪失了波的性質(zhì)。這個現(xiàn)象已經(jīng)超出了我們的認(rèn)知早歇，一個監(jiān)測的儀器影響了實驗的結(jié)果倾芝，電子像是有意識一樣感知到了這個監(jiān)測的存在而表現(xiàn)出不同的行為。
如果電子是一種粒子箭跳，那當(dāng)它在經(jīng)過雙縫的時候晨另，它總得選擇一條縫傳過去吧，那假設(shè)它選擇左縫過去衅码，那它為什么能感知到右縫的存在而讓自身產(chǎn)生干涉拯刁，要知道它落在屏幕上的亮斑疊加起來形成的條紋之間的距離是和雙縫的距離相關(guān)的，它因為另一條縫的存在而決定了自身在空間位置的概率逝段，這明顯是粒子沒辦法做到的垛玻。如果電子是一種波，那為什么加了監(jiān)測儀器后奶躯，它卻喪失了干涉的性質(zhì)帚桩，而表現(xiàn)的像個粒子。而這個監(jiān)測儀器又是怎么影響到電子的行為的呢嘹黔。
海森堡的不確定性原理
海森堡是矩陣量子力學(xué)的奠基人账嚎，他用矩陣的方式去計算和描述了物質(zhì)的一些量子特性，他也是微粒說的強(qiáng)烈支持者儡蔓。海森堡認(rèn)為郭蕉，整個物理理論只能是以可被觀察到的量為前提，只有這些量才是確定的喂江，才能構(gòu)成任何體系的基礎(chǔ)召锈。但愛因斯坦的觀點卻恰恰和他相反，愛因斯坦認(rèn)為获询，是理論決定了我們能觀察到的東西涨岁。
從愛因斯坦的話得到啟發(fā)拐袜，海森堡在計算的時候發(fā)現(xiàn)一個現(xiàn)象，即在矩陣計算時梢薪，一個矩陣p蹬铺，和另一個矩陣q，p*q≠q*p秉撇。他苦思冥想這個不等式到底代表了什么物理意義甜攀，有一天他突然聯(lián)想到了一個微觀小球的運動。他發(fā)現(xiàn)畜疾，一個小球向前運動赴邻，先去觀察它的動量p再去觀察位置q，和先去觀察位置q再去觀察動量p啡捶，觀察的結(jié)果是不一樣的姥敛。因為當(dāng)你要去觀察一個小球的位置時，勢必因為有光子撞擊了小球瞎暑，雖然你得到了它的準(zhǔn)確位置彤敛，但你已經(jīng)失去了它此刻的動量，在微觀粒子里面了赌，光子的影響是不能忽略的墨榄。除了動量p和位置q，能量E和時間t也是一對仇敵勿她，也不能同時精確的測出這兩個量袄秩。這就是不確定性原理。這也從一個角度去解釋了觀察者對電子雙縫干涉實驗的影響逢并。
海森堡現(xiàn)在知道了之剧，我們永遠(yuǎn)也沒有辦法同時得到一個電子的動量和位置，是理論限制了我們同時測量到動量和位置砍聊，而不是實驗工具不夠先進(jìn)背稼。
玻爾的互補(bǔ)原理
玻爾認(rèn)為任何時候我們觀察電子，它只能表現(xiàn)出一種屬性玻蝌，要么是粒子要么是波蟹肘，我們不可能看到粒子-波混合疊加的狀態(tài)，也就是說電子是具有波-粒二象性的俯树。電子表現(xiàn)出粒子的一面或是波的一面帘腹，取決于我們用什么方式去觀察它，我們想看到一個粒子许饿？那就讓它打到熒光屏上變成一個小點；我們想看到一個波？那就讓它通過雙縫組成干涉圖樣。物理的屬性取決于觀測方式翘贮，而非“本來”赊窥。比如正常人看一匹馬是白色，但色盲看馬確實紅色狸页，帶上有色眼鏡看馬可以是多種顏色锨能，那馬本來是什么顏色呢？如果地球上一半的人是色盲芍耘，那怎么去判斷馬的顏色呢
玻爾的互補(bǔ)原理址遇，波恩的概率解釋，海森堡的不確定性斋竞，三者共同構(gòu)成了量子論“哥本哈根解釋”的核心倔约，至今仍然深刻的影響著我們對于宇宙的終極認(rèn)識。
薛定諤的貓
薛定諤想象了一種結(jié)構(gòu)巧妙的精密裝置坝初，里面放一個放射性原子浸剩，它什么時候衰變是完全概率性的，每當(dāng)原子衰變會放出一個中子鳄袍，它就會激發(fā)一連串的連鎖反應(yīng)绢要，最終結(jié)果是打破箱子里的一個毒氣瓶，而箱子里放了一只貓拗小。事情就很明顯了重罪，如果原子衰變，貓就會死哀九；如果沒有衰變剿配，貓就好好的活著。
對于這只貓勾栗，自然的推論是：當(dāng)他鎖在箱子里時惨篱，因為我們沒有觀察，所以原子處在衰變/不衰變的疊加狀態(tài)围俘，所以貓的狀態(tài)也不確定砸讳，只有我們打開箱子觀察，事情才最終定論界牡，貓要么死了簿寂，要么還活著。問題就在于宿亡，當(dāng)沒有打開箱子之前常遂，貓?zhí)幱谝环N什么樣的狀態(tài)？似乎唯一的可能就是挽荠，它和原子一樣處在疊加態(tài)克胳，這只貓?zhí)幱谝环N死/活的混合狀態(tài)平绩。打開箱子不是發(fā)現(xiàn)貓是死還是活，而決定了貓是死是活漠另。
意識使波函數(shù)坍縮
波函數(shù)是一種統(tǒng)計捏雌，用來描述在量子世界里粒子出現(xiàn)在某處的概率。對于單個電子而言笆搓，我們不知道它將出現(xiàn)在屏幕上的哪個點性湿，只是概率而已。電子本來是按照某種波函數(shù)满败，會隨機(jī)的出現(xiàn)在空間中某個位置肤频，但當(dāng)我們用一塊感光屏去測量它的位置時，事情突然發(fā)生了變化算墨，電子突然按照波函數(shù)的概率分布而隨機(jī)的做出了一個選擇宵荒，并以一個小點的形式出現(xiàn)在了某處，這個點的概率變成了100%米同，也就是說它的波函數(shù)從空間中坍縮為一個點骇扇。
那是什么造成的波函數(shù)坍縮呢？當(dāng)用屏幕去測量電子的位置時面粮，發(fā)生了坍縮少孝；當(dāng)放一臺儀器去監(jiān)測電子到底通過了哪條縫時發(fā)生了坍縮；當(dāng)打開箱子檢查貓是死是活時發(fā)生了坍縮...這些行為其實都是帶有人類意圖的測量行為熬苍。難道是人類的意識使波函數(shù)稍走？那什么又是意識？
意識是組成腦的原子群的一種“組合模式”柴底，它完全基于物質(zhì)基礎(chǔ)（我們的腦）而存在婿脸，但卻需要更高一層次的規(guī)律去闡釋它。如果意識完全取決于原子的組合模式的話柄驻，那推輪一：那么意識就可以被復(fù)制狐树。掃描你身體里每一個原子的位置和狀態(tài)，并在另一個地方把它們重新組合起來的話鸿脓，這個“新人”是不是你呢抑钟？假如意識完全基于原子排列模式，我們的答案無疑就是YES野哭，這不是克隆人在塔，這就是你。推論二：“組合模式”本身并非要特定的物質(zhì)基礎(chǔ)才能呈現(xiàn)拨黔。只要某種復(fù)雜的系統(tǒng)可以包含我們的“意識模式”的主要信息或者與其等價蛔溃，顯然我們應(yīng)該認(rèn)為，意識并不一定要依賴我們這個生物有機(jī)體的肉身而存在。
人擇原理
人擇原理：即謂正是人類的存在贺待，才能解釋我們這個宇宙的種種特性徽曲，包括各個基本自然常數(shù)。因為宇宙若不是這個樣子麸塞，就不會有我們這樣的智慧生命來談?wù)撍蔽弧＠纾壳坝钪嫠坪跏窃谝砸粋€“恰到好處”的速度在膨脹喘垂，稍微快一點物質(zhì)就會四散飛開，無法形成星系和行星绍撞。稍微慢一點正勒，引力就會把所有的物質(zhì)都吸引到一起。我們正好處于一個“臨界速度”上傻铣，這個速度的準(zhǔn)確度在10^55分之一章贞。
多世界解釋MWI
多世界解釋：多世界詮釋是一種假定存在無數(shù)個平行世界，并以此來解釋微觀世界各種奇特現(xiàn)象的量子論詮釋非洲，其優(yōu)點是不必考慮波的坍縮鸭限。MWI的關(guān)鍵在于，雖然宇宙是一個波函數(shù)两踏，但這個極為復(fù)雜的波函數(shù)去包含了許許多多互不干涉的“子世界”败京。宇宙的整體態(tài)矢量實際上是許許多多子矢量的疊加和，每一個子矢量都是在某個“子世界”中的投影梦染，代表了薛定諤方程的額一個可能解赡麦，但這些子世界卻都是相互垂直正交，彼此不能干涉帕识。
電子為什么能夠感受到“左縫世界”和“右縫世界”并產(chǎn)生干涉呢泛粹？因為這個子系統(tǒng)的維度太低，就像在一個二維平面隨便畫兩條線作為兩個世界肮疗，那么態(tài)矢量在這兩個世界的投影在很大程度上仍然是彼此想干的晶姊。而一旦介入人的觀測，這個子世界的維度驟然增加伪货，那么原本的兩個世界就垂直了们衙，所以就沒有了干涉。
芝諾悖論
烏龜在人前面100米的位置超歌，烏龜往前爬行砍艾，人以10倍于烏龜?shù)乃俣热プ匪?dāng)人跑到100米處時巍举，烏龜在人前面110米的位置脆荷，當(dāng)人到達(dá)110米的位置，烏龜?shù)?11米，當(dāng)人到111米蜓谋，烏龜?shù)?11.1米......理論上人只能無限的靠近烏龜梦皮，而不能追上它
