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几天前，我和朋友通了个电话，他一直在谈论他暗恋的女孩艾米。事情是这样的：卡尔一直犹豫着要不要联系艾米，因为他不确定她对他有没有感觉，又很害怕回复不如愿。

在此他已经为此纠结很久了，每一次我都试图说服他给艾米发短信，但都失败了。所以这一次，我试着用另一种方式来解释：“你还不明白吗？现在，她对你的感觉是叠加的。一旦你试探了她的意向，结果就只能二选一。但你得谨慎。你的观察最终会影响结果。”

他一个字也没听懂。于是，我试着解释得通俗一点：艾米对他的感情很复杂，要得到明确答复他们需要见一面，而他的表现会影响结果。但若不付出行动，他就只能坐着干着急，还可能错失良机。

我还是没能说服他。如果他对叠加之类的知识有所了解，就会明白我的意思。

我不是物理学家，也不是什么科学家，只是一个量子物理学狂热爱好者，量子物理学就是我写作灵感的主要来源。

自从一脚踏入令人着迷的科学世界，我开始用所学宇宙法则来解释周围的一切，其中一个法则与粒子的叠加有关。思考得越多，就越发现生活中应用这一概念的地方越多。首先我们聊聊，什么是量子叠加？

到底什么是量子叠加？

量子叠加描述了粒子观测前的状态。它意味着一个粒子可以同时处于所有可能的状态，但它会在科学家观测后立刻塌缩，并选择一种状态呈现。更匪夷所思的是，一旦别人再次观测，该粒子处于任何一种状态的概率都是相同的，之前的观测并不会得到一个恒定状态。

举个例子，假设你抛硬币，在看到之前，你永远不知道它是正还是反。而你每次把它扔出去，它得到正反的概率是相同的。粒子也是如此，唯一的区别是：就算你不看硬币，你仍然能确信它非正即反。而当一个粒子没有进行观测时，它会同时处于所有状态。这是如何得知的？答案尽在数学中。如果不把粒子描述成同时处于两种状态，计算就无法累加。

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微观如何影响宏观

曾经有一段时间，科学家决定不再关注该发现。他们认为既然这种令人毛骨悚然的情况只与量子有关，与别的互不相联。只要放大尺寸，万事万物就依然有规律可循（即经典物理学）。

然后，埃尔文·薛定谔带着他盒子里的猫出现了。事实上，量子物理学史上最著名的思维实验就出现在他完全离开该领域后的告别信中，它旨在论证微观世界是如何切实影响了宏观世界。

在该思维实验中，薛定谔想象了一只猫关在盒子里，盒子里有一瓶与量子系统有关的毒药，其衰变与否取决于原子选择的状态。如果衰变了，那瓶毒药就会被打开，猫就会死去；如果没有，毒药原封不动，猫会活下来。

但是，要让原子选定一种状态，必须先对其进行观测，在这种情况下，就必须打开盒子。而在那之前，该原子处于一种叠加状态——既衰变又不衰变，也就是这只猫既死又活。就像本文开头讲到的艾米对我朋友卡尔的感情一样。

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时至今日，量子物理学的相关性已不需要用这个实验证明。它与我们息息相关，我们的智能手机、笔记本电脑、甚至烤面包机都是靠它才能正常运行。不止如此，我还相信所有互相之间形成和保持的关系都遵循了在粒子行为及与它们的交互中发现的规律。如果“活死猫”还不够刺激的话，从现在开始，重头戏要来了。

观察者效应

前文提到，观测并不会让粒子保持一个恒定状态。如果不同的科学家来观测同一粒子，他们很可能发现截然不同的结果。科学家们因此提出了一个叫观察者效应的概念。它意味着观察者成为实验的一部分，也应将其视为实验因素。

量子物理学的创始人之一尼尔斯·波尔（Niels Bohr）有一句名言：我们基于[观测]结果所作的预测取决于我们提出实验问题的方式，而在这里，观察者有选择的自由……如果不参照观察者或观察手段，就不能做出预测。

再说回我朋友

当我第一次把这些疯狂的概念应用到日常生活中时，它听起来有点令人毛骨悚然。但随后，事情变得显而易见。

想象一下，我的朋友卡尔是一个观察者，而他暗恋的艾米是一个粒子。她对他的感情很复杂，甚至可能弄不清自己的感受。这来自另一个更理论化的概念，认为世界无论如何都是不确定的，它在观测发生的那一刻才决定接下来会发生什么。

一旦卡尔接触到艾米，他或多或少能辨别出艾米的感觉。同时，他的信念，比如在她面前该如何表现（他是害羞、茫然还是胸有成竹？）将影响艾米是否会喜欢他。

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这个物理定律让我们再一次认识到行动的重要性，我们会更慎重看待行为造成的结果，不再惧怕打开那个“装着猫的盒子”。

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编译组：郝岩君、刘露敏

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