波函数（一） (6-1)

“Solipsism may be logically consistent with present Quantum Mechanics, Monism in the sense of Materialism is not.”

“唯我论或许可以逻辑上能够与量子力学兼容，但是纯粹的唯物主义显然不能。”

- 魏格纳

1956年，也就是伟大的爱因斯坦去世后的第二年，一个尚在攻读博士学位的学生，休.艾弗莱特（Hugh Everett）想到了一个问题：“现在的量子力学中，观察导致波函数坍缩。那么在薛定谔猫实验中，猫的观察到底有没有同样的功能呢？我们没有办法向猫求证这件事，因为猫没有办法告诉我们它的感受，但是如果是一个人呢？”于是，为了回答这个问题，他把薛定谔猫实验给改动了一下：

比如说，还是在薛定谔猫的实验中，为了便于对猫的监控，我们把一个朋友和猫一起关进盒子。当然，为了这个可怜的朋友免于被毒死的厄运，我们可以给他一副防毒面具。我们的朋友向我们保证，他绝不是一个动物保护主义者，在全部的实验过程中，他只在那儿静静地观察，不论猫死还是或，他都会保持冷眼旁观，而不会采取任何对实验的干涉行为。然后，实验开始了。一小时之后，我们知道，盒子里的猫有50%的概率被毒死，50%的概率仍然活着。那么这时候我们发出与薛定谔同样的疑问：在我们打开盒子之前，猫是死的还是活的？

这个答案与原版的薛定谔猫实验有何不同？我们可以看到，唯一的不同就是，盒子里多了一个旁观者，见证了盒子内部的全部过程。那么对我们而言，这不会有任何区别 – 如果我们把我们的朋友看作是一堆符合物理和化学定律的蛋白质、脂肪、无机物的组合的话。那么，本着哥本哈根精神，没有被观察的现实不是现实，那么我们自然认为，猫仍然是处于死和活的叠加态，既死又活。而我们的朋友呢？必然就会处于“看到猫死”和“看到猫活”的精神分裂的叠加态。这就更加不可思议了！对我们的朋友而言，他的观察会使得波函数坍缩，因而早在这之前，猫就已经被坍缩为或死或活的确定态了。我们可以向我们的朋友询问加以求证 – 当然，我们的朋友不会突然地变成了精神分裂的发疯状态，他会告诉我们，他看到的一切确定无疑。那么问题就来了，我们的朋友和我们的理论预言就明显冲突了，到底是谁对谁错？

Everett在提出这个思想实验[1]的时候，名不见经传[2]。因而这个故事并不为人所知。五年之后，著名的物理学家魏格纳重新讲了这个故事，于是它获得了巨大的关注度，因而这个故事就成了“魏格纳的朋友”思想实验，直到现在人们仍然对此不甚清楚，然而当我们翻开尘封的历史，我们会发现那个被大家忽略的小人物 – 当然，Everett在生前一直没有成为理论物理界的大人物，但是现在，他的理论传承却几乎覆盖了量子力学的半壁江山。

说到底，这个思想实验暴露出来的，就是哥本哈根诠释中二元对立的矛盾：决定论的波函数演化和突发的波函数坍缩之间的矛盾。说到底，玻尔他们说从微观系统到我们的观察之间存在着某种量子-经典界线，导致了波函数的坍缩，但是他们也说不清楚这条界线到底划在何处。于是，不同的观察者就对这条界线的位置有了不同的解释，于是矛盾就产生了。

那么，这条量子-经典界线到底应该在何处呢？我们在上一章中曾经提到过，有一个天才人物，冯诺依曼，对此展开了探讨。

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