讓我們回到量子力學以及我們如何使用它。

看不見的觀點

好的，所以你覺得咖啡，你幾乎醒了。 你的眼睛準備好迎接白晝，它們會眨眼，讓一些光進來。 當你想到它時，一百萬年前，在我們的祖先開始使用火的時候，進入你的臉和你的眼睛的光線出現在太陽的中心。 太陽甚至不會發出稱為光子的粒子，如果他們不需要相同的現象，可能是我們的氣味，量子隧道的基礎。

關於數百萬公里的150分離太陽和地球，光子只需要八分鐘就可以克服這個距離。 他們的大部分旅行都發生在太陽下，一個典型的光子花費了數百萬年的時間試圖逃跑。 然後，將質量保持在我們的明星，其中氫比鉛更密約13倍的中間，光子可以旅行第二只無窮小部分被吸收氫離子，然後觸發一個光子從太陽等旅行前..數十億後這種相互作用終於在太陽表面出現了一個已經發光數百萬年的光子。

量子力學（©Jay Smith）

光子永遠不會出現，如果沒有量子隧道，太陽就不會發光。 太陽和所有其他恆星通過核聚變產生光，打破氫離子，並通過釋放能量的過程產生氦。 每一秒，太陽都會轉換成數百萬噸質量的4。 只有氫離子，如單個質子，具有正電荷並相互排斥。 那麼它們如何相互融合呢？
在量子隧穿中，質子的波動特性使它們有時可以輕易地作為連接到池塘表面的波浪重疊。 供給重疊的質子波充分接近，使得額外的力，例如作用僅在非常小的距離的強核力，它可以克服顆粒的電斥力。 然後質子崩潰並釋放出一個光子。

我們的眼睛對光子非常敏感

我們的眼睛已經進化為對這些光子非常敏感。 最近的一些實驗表明，我們甚至可以檢測到單個光子，這提供了一個有趣的選擇：人們能否發現一些量子力學的特殊情況？ 這是否意味著，如果他直接參與量子世界，一個人，如光子或電子或薛定諤的不幸的貓，同時也會死亡和活著？ 這樣的體驗怎麼樣？

人眼

“我們不知道，因為沒有人嘗試過它，”新墨西哥州洛斯阿拉莫斯國家實驗室的物理學家Rebecca Holmes說。 三年前，他從伊利諾伊大學厄巴納 - 香檳分校大學畢業，福爾摩斯是由Paul Kwiat，這表明人們能夠檢測出光的短暫的閃爍，由三個光子領導的團隊的一部分。 在2016發現，在紐約洛克菲勒大學物理學家Alipas Vaziriovou領導的研究小組競相發現，人們真正看到甚至單個光子。 但是，我們看到可能無法準確描述經驗。 Vaziri，她試圖看到光子閃爍並告訴Nature雜誌：“這不像是看到了光。 這幾乎是幻想的門檻。“

量子力學-實驗

在不久的將來，福爾摩斯和瓦齊里希望對人們將光子插入特殊量子態時的感知進行實驗。 例如，物理學家可以將單個光子鏈接到他們所謂的疊加，即光子同時存在於兩個不同的位置。 Holmes和她的同事設計了一個涉及兩個場景的實驗，以測試人類是否可以直接感知光子的疊加。 在第一種情況下，一個光子會進入人體視網膜的左側或右側，而一個人會注意到他在視網膜的哪一側感覺到了光子。 在第二種情況下，光子將被放置在量子疊加中，這將使它能夠做看似不可能的事情-同時飛向視網膜的左右兩側。

人們會在視網膜兩側發現光嗎？ 或者眼睛中的光子相互作用會導致疊加崩潰嗎？ 如果是這樣，那麼它是否會像左邊那樣經常出現，正如理論所暗示的那樣？

麗貝卡·霍爾姆斯說：

“基於標準量子力學，疊加光子可能與實際隨機發送的光子向左或向右看不同。”

如果事實證明某些實驗參與者同時真正感知到兩個位置的光子，那麼這意味著這個人自己處於量子狀態嗎？

麗貝卡福爾摩斯 他補充說：

“可以說觀察者在很短的時間內就處於量子疊加狀態，但還沒有人嘗試過，所以我們真的不知道。 這就是為什麼我們可以做這樣的實驗。“

你認識自己的方式

現在，讓我們回到一杯咖啡。 你覺得這個杯子是一塊堅固的材料，牢牢地與你的皮膚接觸。 但這只是一種幻覺。 我們從不接觸任何東西，至少不是觸及兩個固體物質的意義上的東西。 超過原子的99,9999999999百分比由空的空間組成幾乎所有的質量都集中在核心。

量子力學（©Jay Smith）

當你用手捧著杯子時，似乎是他的 強度來自杯子和手中電子的電阻。 電子本身根本沒有體積，它們只是圍繞像雲一樣的原子和分子的負電荷場的明顯零維度。 量子力學定律僅限於原子和分子周圍的特定能級。 當手抓住杯子時，它將電子從一個水平推到另一個水平，並且它需要大腦在接觸堅固物體時將其解釋為阻力的肌肉能量。

我們的觸覺是基於身體分子周圍的電子與我們所接觸的物體的分子之間極其複雜的相互作用。 從這些信息中，我們的大腦創造了一種幻覺，即我們擁有一個堅實的身體，在一個充滿其他固體物體的世界中移動。 與他們接觸並不能給我們確切的現實感。 我們的感知可能與實際情況不符。 加州大學歐文分校的認知神經病學家唐納德·霍夫曼（Donald Hoffman）認為，我們的感官和大腦已經進化為掩蓋了現實的真實本質，而不是為了揭示現實。

“我的想法是，無論它是什麼，都太複雜了，處理它需要花費太多時間和精力。”

將大腦中的世界圖像與計算機中的圖形界面進行比較

霍夫曼將我們大腦中世界構造的圖像與計算機屏幕上的圖形界面進行了比較。 屏幕上的所有顏色圖標（例如籃子，鼠標指針和文件夾）與計算機內部的實際情況完全無關。 它們僅僅是抽象，簡化，使我們能夠與復雜的電子設備進行通信。

根據霍夫曼的觀點，進化已經改變了我們的大腦，就像一個圖形界面，不能忠實地產生世界。 進化不支持準確感知的發展，它只使用允許生存的東西。

正如霍夫曼所說：

“形式支配現實。”

霍夫曼和他的研究生近年來一直在測試數十萬計算機模型，以測試他們在模擬人造生命形式爭奪有限資源的想法。 在任何情況下，當實體與用於準確感知的現實不同時，對有機體進行編程以優先考慮身體健康。

例如，如果一個有機體來構建以準確感知，例如，存在的水的總量的環境中，並運行到被調諧到感測更簡單的東西，維持生命所需的水例如最佳量的生物體。 因此，雖然一個有機體可以創造更準確的現實形式，但這個屬性並沒有增加其生存能力。 霍夫曼的研究使他得出了一個非凡的結論：

“在我們調整以維持生命的程度上，我們將不會適應現實。 我們做不到。“

量子理論

他的觀點與一些物理學家認為是量子理論的核心思想相吻合 - 對現實的看法並不完全客觀，我們無法與我們觀察到的世界分離。

霍夫曼完全看待這種觀點：

“空間只是一種數據結構，物理對象本身就是我們在飛行中創建的數據結構。 當我看到山丘時，我創建了這個數據結構。 然後我看看其他地方並打破這個數據結構，因為我不再需要它了。“

正如霍夫曼的著作所顯示的那樣，我們尚未考慮量子理論的全部含義及其對現實本質的看法。 普朗克一生中的大部分時間都在努力理解他所創造的理論，並且他始終相信客觀存在於我們之外的宇宙。

他曾經寫過他為什麼決定投身於物理學，反對老師的建議：

“外部世界是獨立於人類的東西，它是絕對的東西，而對我來說，適用於它的法則的搜索在我看來絕對是最高尚的生命科學體驗。”

也許在另一個世紀之前，物理學的另一場革命證明他是對還是錯，就像他的教授菲利普·馮·喬利一樣。