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1 # 成熟的秋天4
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2 # pppppoy
什麼是薛定諤的貓?這要從頭說起。薛定諤(E.Schrodinger,1887-1961)是奧地利著名物理學家、量子力學的創始人之一,曾獲1933年諾貝爾物理學獎。量子力學是描述原子、電子等微觀粒子的理論,它所揭示的微觀規律與日常生活中看到的宏觀規律很不一樣。處於所謂“疊加態“的微觀粒子之狀態是不確定的,例如:電子可以幾乎同時位於幾個不同的地點,直到被觀察測量(觀測)時,才在某處出現。這種事如果發生在宏觀世界的日常生活中,就好比:我在家中何處是不確定的,你看我一眼,我就突然現身於某處--客廳、餐廳、廚房、書房或臥室都有可能,而在你看我之前,我像雲霧般隱身在家中,穿牆透壁到處遊蕩。這種“魔術“別說常人認為荒謬,物理學家如薛定諤也想不通。於是薛定諤就在1935年編出了這個佯謬,以引起注意。薛定諤想要藉此闡述的物理問題是:宏觀世界是否也遵從適用於微觀尺度的量子疊加原理。“薛定諤的貓“佯謬巧妙地把微觀放射源和宏觀的貓聯絡起來,旨在否定宏觀世界存在量子疊加態。是薛定諤試圖證明量子力學在宏觀條件下的不完備性而提出的一個思想實驗。
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3 # 黃子乙
薛定諤的貓是這個意思:
有一個放射性物質,假設每小時有50%的機率衰變,但是如果衰變,那麼觸發機關,打破裝毒藥的瓶子,貓會死亡;但如果原子沒有衰變,結果相反。那麼如果你不開啟箱子,即不進行觀測,那麼你不會知道貓是否死亡;但如果你進行觀測,那麼可以理解為你進行觀測之前貓處於不死不活的狀態,貓死與活決定於你進行觀測的時候。也可以理解為貓死與活決定於原子衰變的時候。
擴充套件資料
根據經典物理學,在盒子裡必將發生這兩個結果之一,而外部觀測者只有開啟盒子才能知道里面的結果 。在量子的世界裡,當盒子處於關閉狀態,整個系統則一直保持不確定性的波態,即貓生死疊加。貓到底是死是活必須在盒子開啟後,外部觀測者觀測時,物質以粒子形式表現後才能確定。這項實驗旨在論證量子力學對微觀粒子世界超乎常理的認識和理解,可這使微觀不確定原理變成了宏觀不確定原理,客觀規律不以人的意志為轉移,貓既活又死違背了邏輯思維。
回覆列表
為了反駁波爾為首的哥本哈根學派的量子理論。
薛定諤描述了那個常被視為惡夢的貓實驗。由於哥本哈根派說,沒有測量之前,一個粒子的狀態模糊不清,處於各種可能性的混合疊加。比如一個放射性原子,它何時衰變是完全機率性的。只要沒有觀察,它便處於衰變/不衰變的疊加狀態中,只有確實地測量了,它才隨機選擇一種狀態而出現。
那麼讓我們把這個原子放在一個不透明的箱子中讓它保持這種疊加狀態。現在薛定諤想象了一種結構巧妙的精密裝置,每當原子衰變而放出一箇中子,它就激發一連串連鎖反應,最終結果是打破箱子裡的一個毒氣瓶,而同時在箱子裡的還有一隻可憐的貓。事情很明顯:如果原子衰變了,那麼毒氣瓶就被打破,貓就被毒死。
要是原子沒有衰變,那麼貓就好好地活著。
自然的推論:當它們都被鎖在箱子裡時,因為我們沒有觀察,所以那個原子處在衰變/不衰變的疊加狀態。因為原子的狀態不確定,所以貓的狀態也不確定,只有當我們開啟箱子察看,事情才最終定論:要麼貓四腳朝天躺在箱子裡死掉了,要麼它活蹦亂跳地“喵嗚”直叫。
問題是,當我們沒有開啟箱子之前,這隻貓處在什麼狀態?似乎唯一的可能就是,它和我們的原子一樣處在疊加態,這隻貓當時陷於一種死/活的混合。
現在就不光光是原子是否幽靈的問題了,現在貓也變成了幽靈。一隻貓同時又是死的又是活的?它處在不死不活的疊加態?這未免和常識太過沖突,同時在生物學角度來講也是奇談怪論。
如果開啟箱子出來一隻活貓,那麼要是它能說話,它會不會描述那種死/活疊加的奇異感受?恐怕不太可能。
薛定諤的實驗把量子效應放大到了我們的日常世界,現在量子的奇特性質牽涉到我們的日常生活了,牽涉到我們心愛的寵物貓究竟是死還是活的問題。這個實驗雖然簡單,卻比EPR要辛辣許多,這一次扎得哥本哈根派夠疼的。
他們不得不退一步以嚥下這杯苦酒:是的,當我們沒有觀察的時候,那隻貓的確是又死又活的。
不僅僅是貓,一切的一切,當我們不去觀察的時候,都是處在不確定的疊加狀態的,因為世間萬物也都是由服從不確定性原理的原子組成,所以一切都不能免俗。量子派後來有一個被哄傳得很廣的論調說:“當我們不觀察時,月亮是不存在的”。
這稍稍偏離了本意,準確來說,因為月亮也是由不確定的粒子組成的,所以如果我們轉過頭不去看月亮,那一大堆粒子就開始按照波函式彌散開去。於是乎,月亮的邊緣開始顯得模糊而不確定,它逐漸“融化”,變成機率波擴散到周圍的空間裡去。當然這麼大一個月亮完全融化成空間中的機率是需要很長很長時間的,不過問題的實質是:要是不觀察月亮,它就從確定的狀態變成無數不確定的疊加。
不觀察它時,一個確定的,客觀的月亮是不存在的。但只要一回頭,一輪明月便又高懸空中,似乎什麼事也沒發生過一樣。
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