楼主会有这样的问题,可能是对薛定谔的猫这类思想实验有一定误解。
近些年来很多民科大肆宣扬“量子力学是唯心主义”这样的话,这是因为他们仅仅对这门学科一知半解,而又不肯去深入思考。实际上,无论量子力学或是相对论,都是经过严格的科学检验的,可以说人类现代文明的九成的科技成果都基于这两大理论,大到北斗导航卫星,小到手机上的集成芯片。事实证明,量子论是正确并可以应用的。
怎样消除这样的疑问,你需要知道两点
第一点,概率波解释:在量子力学中,我们不能确定某一个粒子的位置,只能知道某一个时刻,这个粒子出现在某一处的概率。在经典物理中,我们可以确定一个物体的位置、动量、受力,从而计算该物体的运动轨迹和其他性质。但在量子力学中,微观粒子是不可捕获的,换句话说我永远不可能知道这个粒子在什么位置,只能知道他出现在这里的概率是多少。举个例子,在一维坐标系中,粒子出现在0-10m区间内概率为50%,10m-20m区间内概率为30%,20m到30m区间内概率为20%,其他位置概率为0。我们可以建立一个概率与坐标的函数关系psy(x),称之为波函数。刚刚的例子中波函数就是一个分段函数,实际中往往很复杂,例如氢原子的波函数是球谐函数与径向函数的乘积等等。
波函数用于描述微观粒子的状态,他给出了粒子位置的概率分布,就如同经典物理中的坐标一样。而波函数随着时间变化的规律就是薛定谔方程,它就像经典物理中的牛顿第二定律,规定了系统的状态如何随时间变化。
第二点,观察者效应:刚刚我们说过,微观粒子只能确定其位置的概率分布,那么如果某一个时刻,我对某一个位置区间进行了观察,结果只有两种,看到粒子和没看到粒子。还举刚才的例子,假如我观察了0-10m这个区间,那么这个概率将不再是50%,而是只能取0或1,因为一旦观察了,就相当于确定了粒子是否出现过,观察到则概率变为1,未观察到则变为0。也就是说:观察将改变粒子的波函数,从而改变粒子的状态。这就是观察者效应,观察会导致波函数的改变,称为波函数的坍缩。观察微观粒子,就如同在经典力学中对物体施加了一个力,都属于一种相互作用
微观粒子仍然是客观存在的实物,不以人的意志为转移,只是每当我们去观察或是用各种手段去试图探测微观粒子的时候,我们就已经改变了它的状态。给人的感觉似乎是这个粒子的状态与人的意志有关,实际则不然。
最后推荐一下《费曼物理学讲义》,里面也讲的很通俗易懂,希望能帮助理解