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1 # 趣談科學
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2 # 洊雷重動
時間與量子1
根據相對論,時間與速率有關,從系統的角度看,當某兩物體M1.M2相對速度達到光速C時,就有兩物體內的時間相對靜止且M1.M2各自內部資訊不可傳遞,若需傳遞必須打破相對速度。
又運動是絕對的,M1.M2內部各存在自有狀態的變化,從二元論中,設M1.M2各自在相對的兩種狀態(陰,陽)中不斷轉變,那麼因為時間相對靜止,則有M1.M2的之間的內變狀態是是相對兩者是同時存在的。
即從M1看M2,M2的兩種狀態是同時存在的,從M2看M1,M1的兩種狀態也是同時存在的。
此狀態,即是量子力學中的疊加狀!【圖片】
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3 # 樂學讀書會
你要把問題核心盯在貓的身上那就永遠搞不清這個問題了,這個思想實驗描述的是量子力學的疊加態,貓是微觀粒子麼?所以用貓代替是解釋給外行聽的。
疊加態是對量子力學微觀粒子的狀態的描述,粒子的狀態在無時無刻變動,而在某一時刻呈現什麼狀態是不確定的(疊加的),這個不確定是針對人而言,是說人無法準確地斷定這一刻粒子是什麼狀態,只有測量了才知道,而測量後疊加態就坍縮了,成為一種具體狀態。
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4 # 靜水流深入我心
俗稱見光死,就是完全的不確定,哪怕是50機率的拋硬幣,換到我們當前的世界,下一秒發什麼無跡可尋,任何小機率的事件都有100%發生的可能。平行宇宙論,沒有任何東西是有限和線性的,是發散和無限的。
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5 # 周勝亮
謝邀根據我的觀察發現,想要找到貓的死活,就要用到規律技術。這種技術能夠發現貓在箱子裡面,是不是死還是活,這種技術稱著規律技術。這種技術用什麼方法,用瓶子的蓋好,用水擦洗瓶子和蓋子。然後觀察貓在箱子是不是死亡還是活著,這種方法只能增加信心,雖然這種方法微乎其微。但是這是一種最簡單的技術應用,是能夠幫助貓生存的機率,而且屬於最簡潔的方法。以上,就是我們總結規律技術的應用和方法,歡迎大家探論和提問。注:該辦法是我們不經盡意間發現的,具體不知道什麼技術,只知道是一種規律的力量。————量子糾纏的超距作用,它有哪些呢?靴子理論,棍子距離……。就是很好的例子,因為它們兩邊各有千秋,彼此知道兩邊的狀況。而想要知道薛定諤的貓的情況,就要知道薛定諤的貓,兩邊的狀況。量子糾纏的超距作用的使用相同,因此我們只需要在薛定諤的貓的箱子,兩邊各開一個口子。以便對於薛定諤的貓的箱子裡面的情況的瞭解,不需要太多複雜的實驗的,這和量子糾纏的超距作用一個道理。
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6 # 聊天選手九段
量子是一種力學理論概念,而不存在所謂量子技術支援概念。至於藏量子咪貓玩,那是科學家與科學家之間探索玩耍的遊戲罷了。
迴路什麼是?搞清楚這個問題就搞清楚了所有的基本運動問題,搞清楚了量子力學,比如我叫你,你聽到的聲音,接收到的運動資訊,就可以判斷是我在叫你的,而你此時不會去找一個女人問你剛才叫我了嗎?這就是迴路,量子糾纏也好,量子疊加也好,那只是尋找光量子運動的幾種方式方法罷了,不足為奇,此路不通還有下一個迴路。原創2018.11.9
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7 # 程俊傑70559097
這隻倒黴的貓,被虐了好多年了。
薛定諤的貓是薛定諤用來諷刺量子力學疊加態這種說法的。
用疊加態的說法,比如彩票開獎,開獎的時候每個號碼都是處於中獎號和非中獎號的疊加態,機率是50%,等開獎結果出來了,這種疊加態就垮塌了。
一選一的開獎,也就是隻用一個球開獎一箇中獎號,我們知道,那你中獎機率是100%啊,怎麼可能是50%?如果兩個選一個那機率是50%,用疊加來算,那是50%*50%=25%!
排列組合和疊加態的機率計算是有衝突的是吧?為什麼?
因為逗比的疊加態說法,根本說不出誰是原徵態,貓活著是原徵態,把他和放射性元素放一起那是疊加過程,貓死了或者沒死那是這個疊加過程的結果,該那個盒子什麼事,憑什麼讓盒子背鍋。
哎,哥本哈根派啊,毒瘤。
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8 # AuGustYB
薛定諤的貓
曾經有這麼一個實驗裝置:科學家用電子發射器向熒幕發射電子,而熒幕和電子發射器之間有一塊含有兩個狹縫的擋板。開啟電子發射器,由發射器中發射出的、一粒一粒的電子透過擋板飛向熒幕。需要注意的是,電子是一粒一粒的,也就是說,電子發射器不可能同時發射出兩個電子,基於此,不可能存在兩個電子同時穿過擋板的狹縫射向熒幕的現象。
開啟電子發射器,科學家發現,這些確定為只具有粒子特性的電子,居然發生了只有波才具有的干涉現象。即,在熒幕上顯現出了干涉條紋。
科學家甚是不解,按照實驗現象,可以得出一個電子在同一時間既通過了雙縫中的左縫,又通過了右縫的荒謬結論。後來,科學家在其中一個左縫放置了電子探測器,如果電子探測器探測到了電子,那麼電子通過了左縫,否則,電子通過了右縫。詭異的是,在安裝電子探測器後,電子的干涉現象消失了,而在熒幕上留下的,僅為兩條明亮的細線……這就是著名電子雙縫干涉實驗。
以波爾為首的哥本哈根學派的科學家們透過薛定諤方程對這個實驗結果進行了解釋:當人沒有意識去觀測電子的具體運動狀態時,電子處於粒子和波的疊加態,由此表現出波粒二象性。而一旦有人想要觀測電子的運動時,人的想要觀測電子的“意識”會導致薛定諤方程中的波函式坍塌,故電子只能顯現出粒子的特性。這就是對於電子雙縫干涉實驗現象的“哥本哈根詮釋”。
薛定諤方程的構建者薛定諤對哥本哈根詮釋嗤之以鼻,認為這種說法簡直荒謬,為了駁倒這一理論,他提出了一個著名的思想實驗:在一個黑盒子中放一隻貓、一個放射性物質和一個毒氣瓶。外界無法觀測黑盒子中發生的任何事,而在黑盒子中,放射性物質一旦發生了衰變,就會引發毒氣瓶破碎,其釋放出的毒氣會殺死這隻貓。反之,如果放射性物質沒有發生衰變,這隻貓將平安無事。處於盒子外面的人,在不開啟盒子的情況下,貓處於“既死又活”的疊加態,而一旦人打開了盒子,那麼人的意識會使得貓死活的“波函式”坍塌,使貓處於一種確定死活的狀態。難道,客觀規律會隨著人的意識而轉移?
這個思維實驗的精妙之處在於,它將微觀量子運動狀態的不確定性以一種宏觀的方法表達出來,並且試圖利用客觀規律不隨人的意識而轉移這一“事實”來駁倒哥本哈根詮釋。
科學家們都是理性且唯物的,但是,波爾對此的回答是:貓的確處於既死又活的狀態,而人的意識,也的確能夠主宰這隻貓的死活。
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9 # 晨竹樂縹緲
一個是現在發生的事,一個是未來發生的事。隨著歷史時間的長河,今天的一言一行始終左右著自己的未來。佛教稱因果關係。
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10 # 丹讀
“薛定諤的貓,死在了這個世界。”
這是20世紀80年代當紅樂隊“恐懼之淚”( Tears for Fears)的一首歌曲名稱。說明“薛定諤的貓”在當時就成為了一個流行文化元素。
這裡更正一下題主的說法:薛定諤的貓不是一會兒死、一會兒活(這也太可怕了),而是又死又活(似乎也好不到哪兒去)。準確的講,是在被觀察測量前,它處於一種死\活的疊加態。
量子物理認為,一個粒子在被觀測前,它並不是一個實實在在的東西,而是一團虛無縹緲、在空間中瀰漫散開的波,其行為特徵只能用波函式來描述。記住重點:被觀測前,我們談論的並不是一個實體,用經典量子力學哥本哈根派領袖人物玻爾的話來說:在觀測前,談論一個粒子的行為是無意義的。
但是,一旦實施觀測,微粒將立即呈現出粒子的所有特性,“變身”為一個實實在在的粒子。用術語講,它的波函式“坍縮”了。
這種理論引起了當時物理界很多人的質疑,包括大名鼎鼎的愛因斯坦、還有號稱“物理界之段正淳”的薛定諤(這個外號是我給他起的,調劑一下。不過薛定諤的情人確實不少^_^)
薛定諤在1935年發表了論文《量子力學的現狀》,其中描述了一個假想的實驗,這個實驗在後來就被稱為“薛定諤的貓”。
具體思路其實非常簡單:在一個不透明的箱子裡放一個原子、一套裝置、一個毒氣瓶、一個可憐的喵星人。原子如果衰變放出一箇中子,就透過這套裝置打破毒氣瓶,喵星人死翹翹。原子如果不衰變,裝置就不啟動,喵星人活蹦亂跳。
問題是被觀測前,原子的狀態是不確定的,處於一種衰變\不衰變的疊加態,那麼,那隻可憐的貓也就處於死\活的疊加態。
“薛定諤的貓”最可怕之處在於,它把原本是微觀世界粒子的特徵,延伸到了我們的宏觀世界。一次“觀測行為”就能決定一隻貓的生死,這怎麼想都有點讓人毛骨悚然。更糟糕的是,它把“意識”這個東東(觀測需要一個有“意識”的生命)帶進了物理學。要命的是,科學家對於“意識”連個定義都沒有呢!什麼是“意識”?人有意識,貓有意識嗎?小強呢?細菌呢?
雖然不可思議,但是量子力學理論不得不承認:是的,這個世界就是這樣的。
為了解決意識問題,量子力學衍生出了很多理論,如多宇宙理論等,但都各有缺陷。目前量子理論在應用方面取得很大的成就,但在理論方面尚未有決定性的突破。由超弦理論發展出的M理論被認為是最有前景的,它有望統一所有粒子和基本力,解釋很多我們目前尚難解釋的問題。
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11 # 宇宙探索
相信很多人都聽說過“薛定諤的貓”,即使對物理學不是很感興趣的人。但不少人對“薛定諤的貓”理解有些片面!
簡單說,“薛定諤的貓”是薛定諤提出的一個思想實驗,用於在宏觀現實中描述量子世界詭異的疊加態和不確定性,讓人們更加直觀地瞭解量子世界到底多麼地詭異!
那麼“薛定諤的貓”到底說的什麼?
首先,貓並不是一會活,一會死,而是處於“活和死的疊加態”,也可以說“既是活的又是死的”!
常理理解,這怎麼可能呢?要麼活的,要麼死的,怎麼可能既是活又是死的呢?
但按照量子世界的理解,確實是這樣。
“薛定諤的貓”是這樣一個思想實驗,貓放在一個箱子裡,箱子裡有一個可以致死的毒氣瓶,而毒氣瓶的開關被可以衰變的放射性物質控制,放射性物質有50%的機率衰變或不衰變,也就是處於衰變和不衰變的疊加態,這種疊加態是真實存在的!
在我們現實經典世界裡,貓必然只存在一種狀態:要麼死要麼活。但在量子世界,裝有貓的箱子是一種不確定性的波態,既貓生死疊加態。只有開啟箱子的那一刻,才能確定貓的生死!
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12 # 石雨飛揚
這是物理史上最失敗的一次思想實驗,失敗不在實驗本身,而是於實驗道具及方法太簡單,簡單到沙碧都覺得能理解,以至於出現了什麼“平行放屁、多重放屁、魂魄量子屁、態疊加是量子固有屬性屁、屁測不準....”等等假說,真是時逢亂世,妖孽重生
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13 # 空入凡塵獨輪迴
你想一個名字而叫這個名字的人你不認識,那麼這個人就處於一種生和死的疊加狀態,因為你根本不知道這個人到底活著還是死了,這就是薛定諤的貓一個瞎扯淡的理論
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14 # 水聿
這個“貓的理論”個人感覺很好反駁,雖說不是很清楚這理論的具體說法,所以單從“貓理論”說說自己的看法,不喜勿噴,先謝過。
從這個“生死貓”的題目說法看,就是無限誇大人的意識感知,但事物的本身存在、變化、消亡跟人的意識沒有任何關係,說白了就是事物現實中的狀態不在乎人的意識感知是否“感應”到而發生變化。簡單來說就是貓是死是活不是在於你是否知道。更簡單點說,你不開啟箱子不知道里面情況的“無知”,不等於箱子裡面的貓不知道它自己的現狀。一個瞎子看不到日出不影響太陽每天東昇日落,但瞎子看不到卻可以憑藉其他感受知道太陽出來時給予的溫暖。
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15 # Researcher
首先,和你解釋一下薛定諤的貓是怎麼來的
薛定諤的貓是薛定諤提出的一個思想實驗。
薛定諤的貓主要講的是什麼?將一隻貓關在裝有少量鐳和氰化物的密閉容器裡。鐳的衰變存在機率,如果鐳發生衰變,會觸發機關打碎裝有氰化物的瓶子,貓就會死;如果鐳不發生衰變,貓就存活。根據量子力學理論,由於放射性的鐳處於衰變和沒有衰變兩種狀態的疊加,貓就理應處於死貓和活貓的疊加狀態。這隻既死又活的貓就是所謂的“薛定諤貓”。但是是不可能存在即死又活的貓,則必須在開啟箱子後才知道結果。
這個思想實驗主要是講量子物理中的疊加態現象。也是測不準原理的另外一種說法。
在給你補充一下薛定諤的貓其它含義的延伸貓:由於很多人喜歡擼貓,有時候用這句話來表達貓的不可描述性。 薛定諤的風流韻事與貓叫春的的語義合併:如果拋開薛定諤在學術上的成就,那薛定諤的風流韻事只有用種馬之類的詞來形容。
恰好薛定諤提出了這個著名的實驗,因此這個詞又是形容渣男與風流倜儻之類若干狀態,的疊加態的一個形容詞。
回覆列表
這個實驗已經流傳了幾十年了,而量子力學早已今非昔比。當初薛定諤構建實驗的關鍵點,包括愛因斯坦讚賞這個假設實驗對量子力學提出的質疑,用現代的量子力學來看其實他們當初使勁都使錯了地方。
下面我說說實驗本身及關鍵點與目的,但我們不能停留在過去,所以我會給簡單說一下現代的升級版量子力學,然後我們回過頭分析兩者間的問題所在,讓你透過這篇文章超過愛因斯坦與薛定諤對於量子力學的部分認識,這是你趕超偉人的機會。
如果說把量子力學分為已知和未知的兩部分,那已知部分就是我們可以透過實驗觀察到的結果“量子糾纏”,“量子遂穿”,“不確定性原理”,而未知部分就是為什麼會產生這些現象,愛因斯坦、波爾、薛定諤等大佬都想搞清楚背後的本質。
經典物理與量子遂穿
如果說量子力學的現象是深淵裡射出來的光,那麼科學家想搞清楚的就是深淵裡到底有什麼,黑暗的世界是如何產生這些光的。而大佬們爭論的原因就是因為它們對深淵各自做出瞭解釋,然而他們的解釋各不相同,於是就起了爭執。
這一切始於對微光粒子的測量,原子的結構並非我們所想的電子有自己的軌道,在軌道上執行。實際上,電子的運動軌跡就像一朵雲,但是這不是我們所看到的,而是透過實驗得到的。當我們想測量一個物體執行的軌跡時我們需要這個物體的兩個量:速度與位置,由此我們才能判斷它下一刻的位置,從而得到它的執行軌跡。
氫原子(波函式)電子雲呈現的分佈
然而在實驗測量的過程中科學家發現,電子的位置和速度根本無法測量,它們發現電子的速度和位置都是“規律的隨機”,什麼意思?就是它們是按機率分佈的,但是在這些機率中具體是哪個機率卻是隨機的,無法形成一個有規律的結果,讓我們無法推斷出軌跡。
通俗的說透過無數次測量,我們把測量的情況都標註出來,會發現電子構成了一個性狀,或者說一朵雲,它會在這朵雲中隨機出現,但是具體在哪我們不知道,只有在我們測量的時候它才會給我們一個結果,變成一個點,好像在說:“看其實我是一個粒子,並不是一朵雲,只是你們不懂我”。
波爾解釋說:它是一個粒子,同時出現在雲中的所有位置,當我們要測量它的時候它會隨機選一個位置出現,告訴我們它在哪。
這個解釋非常詭異,如果它是一個粒子,它又為什麼會同時出現在那麼多位置?難不成它會分身嗎?
愛因斯坦說:它就是一個粒子,它不可能同時出現在雲中的所有位置。在你測量之前它就是在那個位置,所以我們得到結果並非隨機的,但具體它會出現在哪,我們暫時不清楚。
美國量子物理學家休·艾弗雷特說:它同時出現在雲中的所有位置,當你去測量的時候,在這個宇宙中它出現在這裡,在其他平行宇宙中,另外一個愛因斯坦或者波爾測得結果是在那裡,無數個平行宇宙測得結果組合起來又會形成電子雲。
還有十多種理論,這裡不一一說了,反正公說公有理婆說婆有理。
幾十年前的貓——不確定性有了上面的爭執便有了這個假想實驗,薛定諤描述的是一隻貓放在裝有少量放射性物質的盒子裡。當放射性物質衰變時,它會觸發毒藥瓶上的計數器,導致毒藥瓶被破壞,從而殺死貓。
原子是以“即將衰變”和“不會衰變”的組合狀態開始的,而放射性物質的原子衰變受量子力學定律的支配。也就是說量子力學的定律決定了貓的生死,薛定諤把微觀世界抽象的概念過渡成了現實問題。於是粒子到底是不是隨機出現的微觀態尺度和貓的生死這種宏觀態尺度聯絡了起來。
關於生命只有兩種可能,非死即活,而在實驗中的貓有了第三種狀態,即死又活,因為它是一隻代表“電子”狀態的量子貓。波爾說電子即在那,也在那,所以薛定諤說:“如果波爾說的是對的,那麼貓即是死的也是活的,如果你開啟箱子想看看它到底是死是活,不好意思,結果是隨機的,變成了要麼死,要麼活。”
埃爾溫·薛定諤(Erwin Schrödinger)是量子力學的奠基人之一,他構建了這個假想實驗是用來嘲諷以波爾為首的“哥本哈根”學派對於量子狀態的解釋,即生死“疊加態”是一個荒謬的理論,與現實世界不符。
如果你仔細看,你會發現爭論還存在著另外一個核心並非是電子的狀態是否存在疊加態,而是開啟箱子之前什麼樣和開啟箱子之後什麼樣,開啟箱子觀看結果的這個過程叫做測量,而測量是人驅動的。
薛定諤為什麼要用貓?是因為貓不具有人類的意識,所以實驗中的貓不會因為自我意識驅動改變實驗的結果,波爾認為因為人去測量驅動了量子狀態隨機的出現,這個現象叫做波函式坍縮,也就是說量子的“不確定性”是因為人的測量,所以量子力學中有一個“測不準原理”。
愛因斯坦也認為“觀察者”驅動了量子的改變是有問題的,並對薛定諤對的貓的假設表示支援,他說(原話): “波爾的解釋被您的放射性原子+蓋革計數器+毒藥+貓的電荷系統最優雅地駁斥了。在一個盒子中,系統同時包含活著的貓和死了的貓。只有在物理學家在調查時,貓的狀態才會建立一個結果?”
“薛定諤你這比喻太好了。
波爾,你確定你面前有個杯子嗎?按你的話說杯子和世界的萬物即存在又不存在,只有當你去看它的時候才知道它在不在,或者是隻有當你去看它的時候,杯子決定出現不出現。
波爾,是不是當你要看的時候,上帝擲了下骰子,2點小,“顯現為小,消失為大”,好吧!杯子出現吧!”
“不確定性”原理的出現,使這隻貓出現了,也導致了量子力學跟自由意識產生了關係,似乎有種要往哲學方向演變的苗頭,並且出現了大量地攤文學。實際上,結果與測或不測其實並無關聯,如果你理解這點你就已經超過了薛定諤和愛因斯坦在不確定性上對量子的理解。
什麼是機率分佈?問這個學校同學都考多少分,我們不能隨便拿起一張試卷看80,然後就認為這個學校同學都考80分,我們應該隨機抽取100份試卷,做一個分數段統計圖,然後說100分佔10%,60分佔70%......
量子在我們不測量的時候,就像是全校的試卷分數都被遮住了,你不知道隨意抽出一張卷子會是多少分,但是你抽出了100張卷子,知道這個量子的機率分佈,下次在抽的時候你知道有10%的機率會抽到100分,70%的機率會抽到60分,但是你抽與不抽並不會影響學校學生考試的結果。
學校分數和量子唯一的不同點是,學校是很多學生考試的結果,而量子是一個人考試的結果,或者說一個粒子的結果,這就是著名的波粒二象性。聽不明白了?
我們一開始說電子如同一朵雲(波動性),就像全校的試卷分數,測量時它是一個電子,這就像我們抽出了一張試卷的分數,但是你能說這個粒子就考80分嗎?不能,這就像波爾說的,所有具有確定性機率分佈的波函式坍縮成了一個點,也就是說所有試卷在你抽的時候,是你隨機抽了一張。為什麼一個電子會形成一朵雲,同時在機率分佈的任意位置?為什麼一個學校裡只有一個學生,卻考出了全校不同的分數,只是因為它是波,它具有波動性。
如果你還無法理解,你就記住這個比喻:粒子就像是“孫悟空”,拔了身上的毛變出很多分身,同時出現在不同的地方,形成一個悟空軍隊向前波動前進和妖怪大軍幹架,當唐僧一叫:“悟空”,波形軍隊會消失只會隨機位置隨機留下一個孫悟空,迴應唐僧:“師傅,我在這呢”!根據波形不同,不同地方悟空的數量不同,不同地方悟空的數量呈機率分佈。
帶著對“波粒二象性”的理解再回過頭看貓。
問在沒開啟箱子之前,貓是什麼狀態?回答:即死即活,同時存在,但是為機率分佈:死50%,活50%。
問開啟箱子之後會出現什麼結果?回答:測100次,一般會有50次死,50次活。
問這個結果由什麼決定的?回答:由波粒二象性決定的,波函式坍縮是隨機的,與測量無關,不以人的意識為轉移。
以上就是貓的實驗,實驗的目的,實驗的結果,實驗的升級!