量子力學與意識之間的聯系主要源自觀測者效應。馮·諾依曼最早提出意識可能導致波函式坍塌的理論，本文將深入探討他的這一思想。
在量子力學的視角下，微觀粒子表現為一種物質的波動狀態，這種波動並不同於聲波或水波的機械波動性質，而是表現為機率波。
機率波是什麽？
在沒有觀察或外部幹擾的條件下，微觀粒子存在於多個可能的位置的疊加狀態。將這些可能的位置列出時，這些粒子最可能出現的位置形成了波狀分布。
由於無法精確確定粒子的具體位置，只能透過機率描述其可能存在的狀態，這種狀態的疊加形成了波狀的影像，因此被描述為機率波。機率波從本質上並不是傳統意義上的波。
如果將機率波用數學語言表達出來，那麽就是波函式的形式。
微觀粒子的行為非常奇特，它們同時展示波粒二象性、疊加態和不確定性原理的特性。這些現象的根本都顯示了一個更深層次的統一性，而波函式正是用來量化這種統一性的工具。
實際上，波粒二象性中的波態正是機率波，而粒子態則是波包。
未被測量時，粒子在較廣的空間範圍內隨機出現，這些出現的位置組成了一個波形的包。
觀測粒子運動時，需要透過發射粒子擊中目標粒子，這種被觀測的粒子吸收能量後，其出現的空間範圍會縮小，波包會收縮，變得更加集中，更像是粒子，從而展示出波粒二象性的粒子特征。這種現象被稱為測量坍塌效應，亦即觀察者效應。
在哥本哈根解釋中，只要時間足夠長，任何粒子的疊加狀態最終都會坍塌成為特定的本征態。波函式的疊加態坍塌通常透過兩種方式發生：一種是透過測量，另一種是自發坍塌，即波函式由於與環境的交互作用而發生的必然結果。
這種坍塌的本質是孤立系統的波函式受到外部能量擾動的影響。
這解釋了為什麽宏觀物體不顯示疊加態。宏觀物體由大量微觀粒子組成，這些粒子之間的相互幹擾導致每個單獨的粒子的波函式坍塌。
在由許多微觀粒子組成的宏觀物體內部，粒子間的幹擾使得所有粒子的波函式坍塌，因此這些已經坍塌的微觀粒子構成的宏觀物體不具有疊加態，從而保證了宏觀物體的穩定性。
在由多個微觀粒子組成的系統中，隨著粒子數量的增加，粒子間的幹擾加強，系統內粒子的疊加態逐漸坍塌，逐步過渡到宏觀世界的確定狀態。這稱為量子去相干現象。
需要補充的是，量子力學不僅研究原子大小的粒子。即使是分子級別的物體，只要量子去相干效應不顯著，這些物體仍舊遵守微觀世界的量子規律。
由於量子去相干是一個漸進的過程，微觀和宏觀的界限逐漸變得模糊。
物理學界已經不再將「次原子」作為量子世界的標準，而是用量子去相干來劃分量子世界（微觀）與經典世界（宏觀）。
實際上，觀察者效應本質上是一種人為引起的量子去相干效應。無論是單光子雙縫幹涉實驗還是升級版的延遲選擇量子擦除實驗，都是觀察者發射的粒子幹擾了原本孤立系統的波函式，導致其坍塌。
哥本哈根學派並未解釋這種坍塌為何發生，而是把波函式坍塌視為微觀世界的基本現象。
因此，在哥本哈根學派的觀點中，波函式坍塌與人的意識無關，只要外界環境幹預了孤立系統的波函式，就必然會引起坍塌。
海森堡和波耳也曾就這種解釋表示不滿。現代電腦之父馮·諾依曼首先挑戰這一學派的觀點。
馮認為，觀測裝置發射的也是微觀粒子，而這些微觀粒子本身也擁有波函式。用一個具有波函式的微觀粒子幹擾另一個具有波函式的微觀粒子，其坍塌過程應該是非絕對隨機的！
因為波函式本質上是一種機率描述。但到目前為止，沒有任何理論能夠解釋波函式坍塌過程的具體機制，這種絕對隨機的事件與量子力學的基本原則不符。
什麽是絕對隨機？在量子力學中，波函式的坍塌被視為隨機事件，即我們無法預測波函式何時坍塌。
但觀察者的行為確保了波函式坍塌這一隨機事件的絕對發生。盡管哥本哈根學派透過外界能量的攝取來解釋這種絕對隨機事件的發生，但坍塌的具體細節仍然是未知的。
因此，馮·諾依曼認為，引起這種絕對隨機事件的因素應該不受物理法則的限制，從而大膽推測，導致測量坍塌的可能是人的意識。他認為人的意識可能包含了絕對隨機性。
他進一步解釋稱：觀察本身就涉及到資訊的傳遞。而資訊的傳遞是一個確定的物理過程，這一點不應被忽視。
在得知波函式資訊之前，人的意識並不知道坍塌的結果。而一旦進行觀察後，意識中就會增加一個波函式坍塌的資訊。這些資訊必須被考慮在內，因為人的意識是由神經元構成的，而神經元的電訊號很可能源自量子世界。
人腦中的微觀粒子也處於疊加態，這種疊加態可能與外部粒子形成纏結。意識對資訊的攝入過程，就是纏結態的坍塌過程。
當波函式坍塌時，波函式原來的資訊就轉移到人的意識中。這被認為是波函式坍塌的根本原因。
但對於動物來說，情況可能有所不同。因為測量分為完美測量和不完美測量。
例如豬，豬雖然也具有意識，但當豬完成一次觀察時，其大腦可能只能獲得模糊的坍塌資訊，這就構成了不完美的測量，因此豬的意識可能無法引起有效的測量坍塌效應。
而人類具有高度發展的意識，因此人類大腦獲得的測量資訊屬於完美測量。
人類大腦的完美測量相當於強量子去相干效應，而豬腦的不完美測量則相當於弱量子去相干效應。
1961年，物理學家魏格納發表了名為【關於身心問題的評論】的文章，其中他支持了馮·諾依曼的觀點。
他指出，大多數物理學家都是堅定的唯物主義者，他們不相信意識可以決定波函式的坍塌。他透過「魏格納的朋友」思想實驗來支持馮·諾依曼。
但到了1987年，魏格納撤回了自己的觀點，認為意識並不會導致波函式坍塌。
2011年，在一次量子會議上的調查顯示，在包括物理學家、數學家、哲學家在內的33位參與者中，只有兩人支持意識引起波函式坍塌的假說。
實際上，在物理學界，大多數物理學家並不支持意識引起波函式坍塌的觀點。嚴格來說，任何無法透過實驗驗證的理論都不應被視為物理學的一部份，意識假說和弦理論一樣，始終處於物理學和玄學的邊緣。
此外，在遵循「如無必要，勿增實體」的物理學家看來，哥本哈根學派已經用外界能量的攝入來解釋了測量坍塌效應，無需引入更多的玄學假說，這只會使量子力學變得更加復雜。
