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用生死不明的螞蟻可以做很多實驗
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  • 1 # 刁博

    用貓也好用螞蟻也罷,都能表達清楚問題。不過在薛定諤要描述的這個問題上,用貓就比用螞蟻有優勢。

    薛定諤建立了量子力學波動力學中的薛定諤方程。這個方程可以非常完美的描述微觀世界中的運動,它在波動力學中的位置足以和牛頓運動定律在經典力學中的地位相媲美,包括相對論量子力學中的狄拉克方程也能寫成薛定諤方程的形式。不過薛定諤沒有給出這個方程的意義。之後另一位物理學家波昂給出了波函式的統計解釋,波函式的統計解釋中認為描述粒子的波是機率波,波函式模的平方反應的是出現粒子的機率。在空間中的某個位置進行測量,即使初始條件相同也會有不同的測量結果,粒子出現不出現完全取決於機率。

    波昂的解釋與實驗吻合,之後他也因此獲得了諾貝爾獎。不過薛定諤對波昂的解釋極為不滿,為了反駁對方,薛定諤設計出了著名的薛定諤的貓。

    薛定諤的貓大致是這樣的:一隻密封的箱子裡有一隻貓、一把錘子、一個放射性原子、一臺粒子探測器、一瓶劇毒物質。放射性物質衰變出的粒子被探測器接收到,探測器就會發出指令,錘子敲碎裝著劇毒物質的瓶子,瓶子碎了,貓就必死無疑。這個設計中,元素衰變了,貓就會死;元素沒衰變,貓就活著。而放射性元素什麼時候衰變完全是不確定的,物理學家用波函式描述貓的狀態時就出現了貓處在活態和死態的疊加態中。而日常生活告訴我們,貓要麼是活要麼是死。

    薛定諤實際上是用放射性元素及貓將微觀世界和宏觀世界聯絡在了一起。明白了薛定諤的貓是怎麼一回事就能發現,完全可以把貓換成狗,叫做薛定諤的狗。也完全可以用螞蟻替代貓搞出個薛定諤的螞蟻。不過嘛,對量子力學而言螞蟻是宏觀物體,但人觀測螞蟻的死活時可能需要趴上去好好看,不如觀察貓的死活簡單省事。所以,貓就比螞蟻有優勢透過薛定諤的選拔。

    其實物理學中也有用到螞蟻的地方,都是把螞蟻當做一個很小的動物的地方才會用到螞蟻。你可能見過這樣的例子,一隻螞蟻在一個大氣球上爬動,螞蟻會覺得大氣球是平的。在這個例子中,螞蟻就比貓有優勢了。

  • 2 # 不見參商

    當然最好是用人,但是即便是思維實驗也不太人道,所以就選了個貓貓狗狗。又萌又可愛又有主觀思想,而且放在思維實驗裡死了也不會讓人覺得很不人道。

    當時的大神們並沒有把問題思考的特別清楚,所以才提出了這個實驗。當然後來我們知道了,並不是主觀意識決定實驗結果,而是測量和物質的相互作用引起了波函式坍塌。

    所以用啥都一樣,用螞蟻用細菌。區別都不大。

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