科學家們還沒有完全意識到這個問題。
科學家對這個問題的了解比大多數人想象的要清楚得多。
如果我們用最簡單的語言來描述裸露理論所說的內容，我們可以說量子力學描述了系統的量子態如何演化，以及在觀察具有某種量子態的系統時會得到什麽結果。簡而言之，有兩件事，壹是進化，二是觀察。
與這兩件事相對應的是兩個概念，壹個是量子態，壹個是可觀測性。
微觀粒子與宏觀粒子不同，不能用確定的動量和位置來描述。在量子力學的基本假設中，微觀系統的運動狀態完全可以用量子態來描述。量子態是希爾伯特空間中的向量（“狀態向量”）。這種狀態矢量最常見的表達方式之壹是波函數。在量子力學中，壹個波函數可以完整地定義壹個微觀粒子的所有運動狀態:知道了量子態，我們就知道了量子系統的所有信息；相反，壹個量子系統的所有信息組合在壹起就形成了壹個量子態。
相對而言，從經驗意義上講，我們更關心所謂的可觀測測量，即當我們觀察系統時，我們將“看到”什麽結果。這些可觀的測量包括我們在經典世界中可以看到的位置、動量、角動量、能量等等。我們說量子態包含所有可測量的信息。
然後，量子力學的形式理論圍繞著兩個問題:
“給定初始狀態，我們如何預測系統在未來某個時刻的量子狀態？”
“知道了壹個系統的量子態，我們對它進行具體的觀測，會得到什麽可能的觀測結果，得到這個結果的概率是多少？”
前者是進化的問題，後者是觀察的問題。在量子力學中，有壹個假設。前者是薛定諤方程，後者是波恩定則。
此外，還有另壹個將這兩個問題糾纏在壹起的公設，叫做投影公設——這個公設還有另壹個著名的名字，叫做波函數坍縮。
我們可以得出這三個假設。
第壹個公設是薛定諤方程。這個方程的地位，就像經典動力學中的牛頓第二定律壹樣，是最基本的基石。它的主要功能是描述這種波是如何存在和變化的:其波包的形狀是什麽？傳播速度有多快？它的振幅是多少？它的頻率和波長是多少？等壹下。
量子態是壹個確定的、連續變化的狀態函數，由確定性方程嚴格預測。
第二個假設是波恩規則。觀察時，我們看到的不是波函數，而是相當大的測量值。每個可觀測值對應壹系列本征態和本征值（即能對該可觀測值產生壹定觀測結果的量子態）。觀察的結果只能是這些特征值中的壹個。通常這些特征值是離散的（但並不總是這樣！），這就是“量子”壹詞的最初由來。那麽具體結果會是哪個特征值呢？這是由粒子的量子態和本征值對應的本征態之間的“重疊”決定的。就圖像而言，每個特征值對應壹個本征態，本征態也是壹個量子態，是希爾伯特空間中的壹個矢量。粒子的本征態和量子態之間的角度決定了它出現的可能性。當量子態恰好是本征態，並且它們的夾角為零（完全重合）時，那麽我們有100%的概率得到這個本征態對應的本征值。夾角越大，概率越低。當夾角為90°（正交）時，概率為零。這是波恩規則。
第三個公設是投影公設，即波函數坍縮。那麽這個波函數的坍縮是什麽呢？它有什麽奇怪的？
它的奇怪之處在於，它是進化和觀察之間的壹個糾結點。根據經典概念，觀測總是能客觀地反映系統的某種狀態，而系統的狀態是獨立於觀測的。然而，投影公設告訴我們，當我們觀察它時，系統的量子態突然變為結果的本征態。這裏有兩種含義:
第壹層，與觀察有關，並不獨立於觀察；
在第二層中，它是壹個與薛定諤方程相反的突然波函數演化。
請註意，波函數坍縮的概念不是由玻爾或海森堡等哥本哈根學者提出的，而是由馮·諾依曼提出的。這裏最奇怪的是，波函數的演化似乎分為兩種不同的模式。當我們忽略它時，它滿足薛定諤方程，並且是確定的、連續的和酉的（馮·諾依曼將其命名為U過程）。當我們觀察它時，它會突然發生隨機突變——這種突變不僅發生在觀察的瞬間，還取決於妳觀察的內容（馮·諾依曼將其命名為R過程）。當妳觀察時，會發生兩件事。首先，根據妳觀察到的大量測量結果，將產生壹系列本征態選項。第二，根據波恩規則，量子態從這些選項中選擇壹個。
如果觀察結果是通過觀察手段確定的，則很容易接受（經典理論甚至不能接受這壹點，因為觀察是客觀的）；然而，令人困惑的是，系統的演化也是由觀測手段決定的。這是波函數坍縮最有爭議的部分。
有些教科書說這是因為觀察不可避免地會幹擾系統，因此觀察不可避免地會改變系統的狀態。這種解釋很常見也很容易理解，但卻是典型的經典思維和錯誤。
如果觀察“幹擾並改變了系統的狀態”，則意味著系統在觀察之前具有確定的“狀態”。量子力學告訴我們的是，觀測改變了“量子態”。量子力學使用了量子態的概念，但它沒有解釋量子態是什麽——它是系統的狀態嗎？我不知道量子態是不是系統的狀態，“疊加態”是什麽意思？從狀態向量的角度來看，它不僅是疊加的，而且是任意疊加的。根據我們的計算便利性，我們可以將其視為不同狀態的任意疊加。壹個系統的狀態會隨著我們的意誌而改變嗎？
而且，貝爾的實驗也清楚地表明，在定域性的前提下，不可能有確定的狀態。所謂“觀察幹擾系統的狀態”是站不住腳的。
在量子力學的基本假設中，觀測、“坍縮”和“R過程”都是原始概念。作為公理，它是基本的，無需解釋。如果不改變量子力學的形式理論，我們就無法知道觀測是什麽。是意識創造了現實嗎？還是純粹的物理過程？不說了，不說了。
從純閉嘴計算的角度來看，量子態是我們預測觀測結果的工具，量子力學的手冊只是工具手冊的壹部分。它是有用的，但我們只知道它有用，其他的我們壹無所知。
馮·諾依曼是第壹個用物理機制詳細分析觀測過程的人。他試圖用物理過程來解釋這種觀察——試圖通過某種確定的物理過程來驅散“坍縮”的神秘過程。然而，從系統的“由本征態組成的疊加態”這壹起點出發，通過系統與儀器之間的相互作用、觀測者對儀器指令的幹預和接受，以及最終的終點“我們在我們的意識中知道壹個特定的結果”，他發現這壹過程無法被完全解析，因為薛定諤方程的線性性質可以用來推導系統與儀器之間以及儀器與觀測者之間的物理學。然而，最終我們意識到的觀察是壹個明確而單壹的結果。因此，在他對觀察過程進行詳細分析後，他只能消化物理部分，而那些沒有被消化的部分則歸於“非物理”，即意識。他說崩潰很可能與意識有關。這就是“意識崩潰”的由來。
很多人斬釘截鐵地說“觀察是壹個純粹的物理過程”，基本上他們沒有仔細思考過這句話是什麽意思，這是壹種隨意的語言。如果觀察是壹個純粹的物理過程，這意味著量子力學是不完整的。因為觀測過程在量子力學中是作為公理存在的。如果觀察過程是壹個物理過程，作為壹個完整的物理理論，它應該被描述而不是被假設。強制性規定是以公設的形式做出的，這意味著量子力學對這些物理過程無能為力。
以哥本哈根學派為首的壹大批人解釋說，狀態向量代表的不是物理狀態，而是我們的認知狀態——因為我們無法直接獲得微觀粒子的物理狀態。因此，量子力學並不描述系統的物理變化過程，而是描述我們對系統認知的更新過程。這就是所謂的“認識論波函數”，縮寫為。至於獨立於我們認知之外的系統“客觀狀態”，則毫無意義。作為認知狀態的描述，疊加態沒什麽好奇怪的。“崩潰”是我們從外界獲得觀察信息後的貝葉斯更新。這裏影響最大的是哥本哈根詮釋，認為微觀世界不同於經典世界，態矢適用於且僅適用於微觀系統。當微觀粒子通過經典儀器向觀測者傳遞信息時，它們將不可避免地在某個時刻“坍縮”成經典狀態。換句話說，在量子態描述的微觀粒子和只能接受經典態信息的我們之間，存在壹個經典儀器。當跨越量子經典邊界時，波函數會坍縮。
相反，它是本體波函數。
非常清楚的是，量子態是物理狀態，量子力學描述的是物理過程，而不是我們的認知過程。那麽，這種理論就必須面對疊加態才是真實物理態的問題，這就是多世界理論。多世界理論認為現實本身是多元的。多世界理論既然反對認識論的波函數，就必然把觀測過程看作壹個純粹的物理過程。然後需要對波恩規則和投影公設做出物理解釋。許多文獻在這壹領域做了開創性的工作（例如，多伊奇和華萊士的決策理論，卡羅爾和盡管的後測量不確定性，祖雷克的量子對稱性等。），但至今沒有取得決定性突破。
還有壹類受眾較少，即認可波函數的預言，但認為波函數只是對更深層現實的認識論描述。這就是隱變量理論。但貝爾定理告訴我們，隱變量壹定是非局部的，並且與相對論相沖突。
簡要總結這三種觀點:
即“無現實”、“多元現實”和“單壹非本地化現實”。傳統的獨特的、局部的、確定的現實無法成立。
為什麽科學家對這個課題的了解比人們想象的更清楚？這是由於人們對量子糾纏的理解和退相幹理論的發展。請註意，很多人對消相幹理論有很大的誤解，認為它是壹種解讀。其實並不是。這是壹個純動力學理論。它在量子力學形式理論的框架內分析觀察過程。在這個過程中，許多原來的模糊之處得到了澄清，但此事並沒有從根源上得到解決。
我將在這裏以壹種通俗的方式談論退相幹。退相幹理論的核心是:觀測是觀測儀器（或觀測者）與系統和環境發生量子糾纏的過程。這個過程是純幺正的，由薛定諤方程唯壹描述。例如，如果我們有壹個粒子，它可能有兩種狀態，即“+”和“-”；同時，我們有壹個儀器來測量它。這儀器有壹個儀表盤讀數。起初，它處於就緒狀態，讀數為0。然後我們用它來測量粒子，它與粒子相互作用。如果粒子狀態為“+”，則其讀數為1，否則為2。也就是說，粒子和儀器之間的相互作用表示為:
因此對於任何處於疊加態的粒子，在它與儀器相互作用後，根據薛定諤方程的線性性質，有:
這裏是量子力學的另壹個公設:復合系統的希爾伯特空間由子系統的希爾伯特空間的張量積組成。這裏我不解釋這個，我只想說根據這個公設，有壹個著名的糾纏態——在這個態下，復合系統的量子態不能表示為子系統量子態的張量積。壹般來說，糾纏態是不可分的，其態矢量不能分為粒子和儀器兩個子系統。疊加了“+”和“-”的粒子與儀器相互作用後，儀器不會進入“1”和“2”的疊加，而是粒子和儀器壹起進入“+，1”和“-，2”的疊加。此時，單個儀器或單個粒子的量子狀態不再有數學定義。
此時，當我們觀察儀器時，我們正在強行將整個系統（粒子+儀器）劃分為粒子部分和儀器部分。如上所述，此時量子態不再有意義，從數學上講，它已經從“純態”變成了“混合態”，即從壹種疊加態變成了概率。
因此，觀察並不是觀察者對系統有什麽影響，而是觀察者與系統糾纏後沒有獨立的定義。
正如我們前面提到的，在測量過程中實際發生了兩件事:
1.根據可觀測的本征態形成壹系列觀測結果的選項；
2.系統“坍縮”到它的壹個本征態。
在退相幹中，第壹個過程被稱為“優選基問題”，答案是，為什麽觀測產生的結果總是確定的經典結果？為什麽我們看不到既在這裏又在那裏的粒子，既死又活的貓，甚至既是貓又是狗的動物？
第二個過程叫做“結果問題”，答案是，為什麽觀察會產生壹個特定的結果，為什麽產生這個結果的概率是由波恩規則規定的？
退相幹可以回答第壹個問題，但對第二個問題無能為力。歸根結底，這個問題還是要靠解讀。
所有關於“崩潰”存在的解釋中，第二個問題的答案是這個過程就是崩潰。它仍然是壹個神秘的過程（物理的或非物理的）。
多世界理論對第二個問題的回答是，這是壹個符合酉進化的純物理過程，因此觀察不僅會產生壹個特定的結果，所有可能的結果都將被保留下來，除了“我”的副本只能在壹個分支上實現壹個結果。
這是至今仍然存在的差異。
最後，回到這個問題“為什麽觀測會導致量子力學中的坍縮？”答案是科學家不知道觀察是否會導致崩潰。更別說回答為什麽了。但是科學家們正在從不同的方向接近這個答案。