波函數與機率
波函數塌縮
波函數塌縮,是給波函數在測量那一瞬間似乎經歷的突變所起的名字。在你觀看之前,ψ 可能以疊加的形式鋪展在許多可能的結果上;測量記錄下一個確定結果的那一刻,標準做法說 ψ 跳變到與所見相符的那一個狀態,其餘所有可能性驟然消失。一個原本以雲團充滿整片區域的粒子,在被探測之後,被發現在某一個點上。
這突如其來的跳變,與理論的其餘部分格格不入。在兩次測量之間,ψ 在薛丁格方程式的支配下平滑而可預測地滑行,守恆著機率。塌縮則不同:它是不連續的,其結果是隨機的,而且它把測量這一行為挑出來,當作某種特殊之事。各種跳變的機率遵循玻恩定則,但跳變本身根本不被那平滑的方程式所描述。
必須誠實地說,塌縮是依賴詮釋的,並非一種已確立的物理機制。在教科書式的哥本哈根觀點裡,它被當作測量如何運作的一條基本規則。其他詮釋則否認有任何真實的塌縮發生——在多世界裡,各個分支全都繼續存在;在導波理論裡,粒子始終都有一個位置;退相干則解釋了為什麼干涉會變得不可觀測,而無需一次真正的跳變。人人都認同的是那套實用的做法及其預言;至於「究竟發生了什麼」,仍然是真正懸而未決的。
before: ψ = Σ cₙ ψₙ after measuring outcome k: ψ → ψₖ
測量時,鋪展開的狀態似乎跳變為被觀測到的那一個結果。
塌縮並不是一個已成定論的物理過程。它是否真的發生——以及什麼才算「測量」——正是懸而未決的測量問題;量子力學的各種詮釋在此分歧尖銳。
又稱
另見