1687年，牛頓發表了著名的《自然哲學的數學原理》，從此打開了物理學的大門。物理學和天文學也成為衆多學科中最早科學化的學科。牛頓的三大定律以及萬有引力定律也成為了經典物理學的支柱。

到了19世紀末，當時著名的物理學家，熱力學的奠基人之一開爾文勳爵就曾經在一次會議上發表自己關于經典物理學的擔憂，他說：“19世紀末，物理學大廈已經建成了，在晴朗天空之中，遠處飄浮着兩朵的令人不安的烏雲...”。這兩朵烏雲分别是黑體輻射和以太假說，它們使得整個經典物理學大廈搖搖欲墜。

黑體輻射這朵烏雲就誕生了量子力學。客觀地說，科學一直以來都和“人的意識”是泾渭分明的，這是因為科學理論是客觀地描述自然現象，而“人的意識”則是主觀的，兩者本不該有任何聯系。然而在量子力學的發展過程中，有幾位名氣很大的科學家提出量子力學的波函數坍縮和“人的意識”有關，其中就有計算機之父：馮·諾依曼。

那馮·諾依曼提出了什麼樣的一個理論，這個理論又和“人的意識”有什麼關系？

這一切還需要從量子力學研究的問題入手。20世紀初，物理學家普朗克在研究黑體輻射時，提出了著名的普朗克公式，以及創立“能量子”的概念，正式拉開了量子力學的序幕。

先後加入到研究隊伍當中的人不計其數，其中就包括，愛因斯坦、索末菲、波爾、薛定谔、泡利、海森堡、狄拉克等人。

以上這些其實還隻是理論物學家。要知道，量子力學研究的是微觀世界的物理學現象。因此，隻要科學家能夠觀測到微觀世界的物理學現象，才有可能提出或者驗證相關的理論。因此，量子力學的發展，還離不開一大批傑出的實驗物理學家，比如：湯姆遜、盧瑟福、威爾遜、居裡夫婦、費米等物理學家。

我們知道，牛頓幾乎以一人之力就完成了萬有引力定律和牛頓三定律；麥克斯韋在法拉第工作的基礎之上，提出了麥克斯韋方程；愛因斯坦也幾乎是憑借一人之力就完成了狹義相對論和廣義相對論。物理學的三大基礎理論幾乎都是僅憑一人之力就實現了理論的奠基。

唯獨量子力學，是由許許多多的科學家前赴後繼才逐步完善的。這完全是因為量子力學足夠違反人類的直覺與三觀。那具體是咋回事呢？

我們在日常生活中，描述一個物體運動時，通常會使用一些常見的物理量來描述，比如：速度、路程（位移）、質量、時間等等，這屬于經典物理學的描述框架。

在微觀世界當中，這一切就都變了。舉個例子，在平時，我們很容易知道自己的具體位置，步行的速度，以及接下來要去到的地方。但如果你是一個電子，那麼這一切你都是不知道的，你甚至連自己接下來要去到哪裡也是一無所知的。為什麼會這樣呢？我們詳細了解一下。

原子是由原子核和電子構成的，原子核内還有質子和中子。

電子是在原子核外的，但是我們無法知道電子在原子核外具體什麼位置，以多快的速度在運動。我們隻知道，它出現在某個位置上的概率是多少。因此，海森堡通過矩陣力學來描述這個物理學現象，後來也被稱為不确定性原理，或者測不準原理。

海森堡可以說是通過電子的粒子性來描述，而薛定谔電子的“波動性”的角度來描述電子的運動，他得到了一個波動方程。後來，狄拉克證明了兩者是等價的。

也就是說，科學家們發現，電子在原子核外的運動是呈現概率性的。雖然已經可以用方程來描述，但是方程始終沒有能夠得到一個合理的物理學解釋。這時候，波爾等人提出了一個量子力學的哥本哈根解釋。

他們認為，電子在原子核外是處于疊加态，意思是電子處于任何一個位置。當我們觀測了電子，這時候波函數就會坍縮，就會得到一個确定的結果。如果我們不觀測，電子的狀态則會繼續遵循着波函數的方程。

這樣的看法很颠覆三觀，這意味着“人的觀測”影響了客觀事物的狀态，進而影響了科學理論。當時很多科學家是持反對意見的，其中就包括愛因斯坦，薛定谔等人。愛因斯坦甚至多次和波爾展開論戰，還說出了那句大名鼎鼎的“上帝不擲骰子”。

除了反對的聲音，還有一些科學家在試圖解釋這個問題。這其中就包括馮·諾依曼。

他當時師從數學家希爾伯特，所研究的領域就是：量子力學的數學基礎。他沒有像愛因斯坦這樣直接反對哥本哈根解釋。相反，他一直在思考“觀測”這個問題。他在思考，如何具體去定義“觀測”，到底是用手觸碰，還是用眼睛去看。

馮·諾依曼就進行了一套邏輯推理，具體的推理如下：首先，觀測儀器本身就是由不确定性的粒子構成的。因此，觀測儀器本身也擁有波函數。如果用儀器去觀測電子的狀态，儀器本身也就會卷入到“疊加态”中。如果用無限多個儀器去觀測電子的狀态，這就意味着第一台儀器觀測着電子，第一台儀器和電子都處于疊加态，然後第二台觀測第一台儀器，它們也同時處于疊加态，第三台儀器觀測第二台儀器，也是如此，一直無限複歸下去，那麼整個系統就不會發生波函數坍縮，這就是馮·諾依曼的無限複歸鍊。

通過這個推理，馮·諾依曼就提出，如果沒有“人的觀測”的介入，那麼儀器和觀測對象應該一直處于疊加态，而不會發生波函數坍縮。因此，他認為“人的觀測”才是影響波函數坍縮的原因。“人的觀測”說明了“人的意識”其實是會影響波函數的坍縮。因此，隻有電子“被意識”到，電子的波函數才會坍縮。如果電子沒有“被意識”到，那電子就會一直處于疊加态。

不僅僅是馮·諾依曼提出了這樣的想法和理論，其實還有一位叫做魏格納的科學家提出了一個著名的思想實驗：魏格納的朋友。

這個思想實驗就是用來證明波函數坍縮與“人的意識”有關。

要想了解魏格納的朋友，我們就得先來了解一下物理學史上四大神獸之一的“薛定谔的貓”。上文我們提到過，薛定谔其實是反對量子力學哥本哈根解釋的。他覺得“疊加态”的解釋就是胡扯，他并不認同。為了反駁這個哥本哈根解釋，薛定谔提出了著名的思想實驗：薛定谔的貓。

這個思想實驗是這樣的，假定在一個密封的盒子當中，放了一隻貓。同時，這個盒子還裝了一個由“氰化物”和“鐳”構成的裝置。“鐳”是一種放射性元素，有一定的概率會發生衰變。當“鐳”發生衰變時，裝置就會打碎裝着氰化物的瓶子，這時候，貓就會被毒死；反之，沒有衰變，貓就會活下來。根據量子力學哥本哈根解釋，貓就是出于疊加态，也就是“既活又死”的狀态。

魏格納的思想實驗“魏格納的朋友”其實就是“薛定谔的貓”的升級版。魏格納提出，如果他有一個朋友帶着防毒面具進入到盒子當中去“觀測”這隻貓的狀态。而他自己則不去觀測，因此，他自己是不知道貓的狀态，可是他可以通過詢問自己的朋友來獲知貓的狀态。這時他的朋友其實會告訴他貓的具體狀态，而不是告訴他貓處于疊加态。因此，他的朋友其實導緻了整個系統發生了波函數坍縮，而起到關鍵作用的其實就是他朋友的“意思”。

魏格納還提出，根據牛頓力學的第三定律，作用力與反作用力，“人的意識”也應該會和外部世界發生作用和反作用。

可以說，馮·諾依曼和魏格納的理論是相當颠覆三觀的。不過，一直以來，他們并沒有被當做是主流的科學理論。這是因為“人的意識”到底是什麼，沒有人可以說得清楚，更不要說定義清楚了。因此，兩人的理論基本就是值得商榷的。

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