即使你已經(jīng)準(zhǔn)備好面對(duì)古怪的大自然，也沒(méi)有辦法面對(duì)量子力學(xué)。

迪士尼與皮克斯合作的動(dòng)畫(huà)電影《玩具總動(dòng)員》及其續(xù)集都是關(guān)于量子力學(xué)的。電影的主角是玩具，當(dāng)主人安迪看向它們時(shí)，它們表現(xiàn)得像普通玩具，可一旦安迪不看它們，它們就“活”了。

安迪沒(méi)有見(jiàn)過(guò)玩具的活躍狀態(tài)，只看到過(guò)它們的經(jīng)典行為。他似乎也從未注意到，在每次游戲之間，玩具的位置發(fā)生了改變（雖然他很善良，但他并不是最善于觀察的孩子）。但如果他仔細(xì)觀察，可能就會(huì)發(fā)現(xiàn)玩具的位置每次都略有不同。

粒子也是如此。如果我們把目光從粒子身上移開(kāi)，那么相比于我們觀察的時(shí)候，它們的行為有很大的不同。我們可以用薛定諤方程猜測(cè)它們可能的位置，但永遠(yuǎn)無(wú)法準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)每次我們走進(jìn)房間時(shí)會(huì)發(fā)生什么。

假設(shè)安迪開(kāi)始詳細(xì)記錄每個(gè)玩具的位置及每次的狀態(tài)，他可能會(huì)注意到，只能用概率描述自己觀察到的狀態(tài)。例如，玩具警長(zhǎng)胡迪有90%的可能性出現(xiàn)在安迪上次離開(kāi)的地方，但也有可能（可能性不為0）出現(xiàn)在房間另一邊，甚至在大樓外某個(gè)地方。

如果安迪屬于哥本哈根學(xué)派，他會(huì)用簡(jiǎn)潔的數(shù)學(xué)解釋所發(fā)生的一切。他的玩具以每種可能的狀態(tài)出現(xiàn)在所有可能的位置，直到安迪進(jìn)入房間，這時(shí)玩具的疊加態(tài)坍縮成某種經(jīng)典態(tài)。但有一個(gè)永恒且博大的問(wèn)題：當(dāng)安迪出現(xiàn)在房間里，是什么引起玩具的波函數(shù)發(fā)生變化的？

在《玩具總動(dòng)員》中，有一個(gè)場(chǎng)景是胡迪向一群玩具解釋它們不得不打破作為玩具的“規(guī)則”，那么這些規(guī)則究竟是什么？誰(shuí)制定了這些規(guī)則？

如果在安迪的臥室安裝攝像頭，這些玩具還會(huì)“活”過(guò)來(lái)嗎？如果有人偷偷地在暗中監(jiān)視玩具，它們?cè)撛趺崔k？當(dāng)玩具被其他玩具注視時(shí)，它們還能“活”過(guò)來(lái)嗎？為什么小狗巴斯特不算在內(nèi)？如果有人工智能機(jī)器人會(huì)怎樣？黑猩猩會(huì)引起坍縮嗎？壞小孩西德看到胡迪開(kāi)口說(shuō)話而精神崩潰，以至于放棄學(xué)業(yè)，在《玩具總動(dòng)員3》中做收集垃圾的工作（仔細(xì)看，那個(gè)收垃圾的人絕對(duì)是西德客串的），這又該怎樣解釋呢？

試圖在《玩具總動(dòng)員》的宇宙中尋找測(cè)量的哲學(xué)意義是一場(chǎng)噩夢(mèng)，但在量子力學(xué)中我們不得不這樣做。測(cè)量問(wèn)題不僅僅違背直覺(jué)，還提出了一些嚴(yán)肅的問(wèn)題：是什么使現(xiàn)實(shí)成為現(xiàn)實(shí)？

人們經(jīng)常弄混測(cè)量問(wèn)題與海森堡不確定性原理，但它們還是有區(qū)別的。測(cè)量問(wèn)題說(shuō)的是粒子在被觀察時(shí)選擇所處的狀態(tài);而不確定性原理說(shuō)的是，即使觀察也無(wú)法得到粒子的全部信息。

不確定性原理可以類(lèi)比為安迪的眼睛有問(wèn)題，需要特殊顏色的眼鏡才能看見(jiàn)東西。不戴眼鏡看玩具，他能分辨出玩具的顏色，但圖像很模糊。也就是說(shuō)，他能測(cè)準(zhǔn)顏色，但測(cè)不準(zhǔn)形狀。如果他戴上眼鏡，玩具就變得清晰，但通過(guò)有色眼鏡他就看不清楚顏色了。他可以選擇測(cè)量顏色或形狀，但永遠(yuǎn)不能選擇同時(shí)測(cè)量。

（摘自浙江教育出版社《量子和粒子物理學(xué)何以解釋一切》）