在某问答平台，有一位童鞋提了一个问题——量子实验观察与未观察下产生了不同结果，没有观察怎么知道结果的？

其实这是一个误解，量子世界并不是简单的观察与未观察产生了不同的结果，而是说“观察动作不会对被观察物体产生影响”，这种在宏观世界理所当然的道理在量子世界行不通。

我们并不需要知道未测量的结果如何，只需要知道每次测量之间的关系，就可以知道测量本身对结果产生了干扰。

物理学家在认识量子的时候经历了两个阶段，相信你听完后也一定会大吃一惊了。

第一阶段——量子运动有规律但会被测量干扰

早期人们想像极微小粒子的运动，就像地球围绕着太阳一样，是一种有规律的，可预测的运动。只要给物理学家以地球受太阳的重力加速度，地球的速度和位置，就可以比较精确地计算未来和过去的某一个时刻地球的位置和速度，也就是说“知此刻-知过去-知未来”。

但是在量子世界中，物理学家发现无论如何都无法预测一些粒子的轨迹，比如电子。本来物理学家们认为可能是运动速度太快了导致电子表现出杂乱无章的表相，其实内在还是有规律的，爱因斯坦一直都坚持这个观念。但是长期的研究显示，两次电子间的测量结果怎么看都没有关系，也就是说“知道现在”一点用都没有，过去与未来都不受其影响。

电子才不是这样规规矩矩运动的

不过有一点非常重要——对电子之类微观粒子测量的方法是发射电磁波，也就是说测量的本质不是“看”，而是“摸”。电磁波与电子相互作用后带来了电子的信息，同时也改变了电子的状态，所以我们不能排除电子其实还是在有规律运动的可能性。

于是乎人们得出了第一个阶段的认识——微观粒子实在是太小了，无论用什么方法都不能做到不改变粒子状态的情况下观察它。这种认识有一个更为人所熟知的名字，也就是测不准原理，或者可以这么解读，我们无法同时精确测量一个粒子的位置与动量，位置越确定，动量就越不确定，反之亦然（当然这是由测量的影响导致的）。

如果只是这样的话还不算太惊人，毕竟这只是证明了“我们没有能力认识更深刻的规律”，而并非“规律本身并不存在”。可是后来的探索让我们意识到，宇宙本身远超想象力最伟大的幻想家能力上限！如果没有结论，只是让人类坐着想像，永远不可能到达真相（这也就是为什么古人的哲学思想能力非常局限的原因，因为我们的想像力总是被发现的世界拓宽着）。

量子物理给佛学提供了灵感……

第二阶段——量子运动没有轨迹

认知上的进一步突破来自某一个方面的贯通。我们知道电子是一种量子，光子也是一种量子，但是它们是不一样的。电子即使不动也有一个非常小的质量，但光子却不是，光子的质量完全与运动绑定在一起，所以光子只有动质量没有静质量。

在相当长的一段时间里，人们都认为它们之间存在不可逾越的鸿沟，本质是不同的。光有一个神奇的特性，也就是大家中学教材上的“波粒二象性”。虽然光的能量是不连续的，但是它们却可以发生波才有的干涉与衍涉。于是光子如同参考了波的干涉结果图一样，以概率出现在测量区域，干涉增强的区域光子密集，干涉相消的区域光子稀疏。

虽然光子运动是怎么变成这个样子的原理人们还没有真正正解它，但是物理学家当时也只是把它当成一个特例而已，直到一个名为德布罗意的年轻人指出“万物皆波动”，波粒二象性并不只是光的特权，所有粒子都存在波动性。

第一个电子干涉实验在1961年，由蒂宾根大学的克劳斯·约恩松完成的，证明了电子真的拥有波动性。这其实不是最大的问题，最大的问题是一次只发射一个电子的情况下，时间足够久还是会出现干涉。这就引出了一个巨大的困惑——电子到底是如何决定自己的轨道的？为什么电子在面对单缝与双缝时会表现出如此巨大的差异？

有一种辅助理解的逻辑是这样的，我们传统上对物体运动“轨迹”的认识可能并不能套用在量子世界，电子在面对双缝时并不是通过了某一条缝，而是作为一团边界模糊的“云雾”同时穿过了两条缝，或者说受到了两条缝的影响。当电子与宏观体系发生作用（也被简称成测量，但材质上与人的意志无关）时，它的边界就会一下子体现出来，转化成明确的“粒子形态”。

在这样的理解下，电子本身不是一个刚性，明确的小球类物体，而是一个可以被各种外界力量影响的“存在体”。还记得化学中提到的电子云吗？这可能不仅仅是比喻，电子在不受测量时，就是一团围绕在原子核外的“云”，

这样看来，测量的意义就与一般的理解完全不一样了，不是简单的“看一眼”，而是一种可以让电子“现形”的操作，在我们仅有的认知手段下，变成与人类经验相符的“微型颗粒”。

这也就是“观测会改变量子”的简单定性科普了，我是酋知鱼，一个有点东西的科学作者，欢迎关注！