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  • 1 # ZHANGYIGAN

    薛定諤的貓是黑貓還是白貓?死貓還是活貓?恐怕其本人也不能肯定,更何況你我未曾親見,對於現實來說,得出肯定的結論“無聊”。

  • 2 # 海浪同學

    我個人覺得這是一個非常形象的例子解釋了多重宇宙的存在,讓大多數的人都能夠明白其中的恐怖之處薛定諤貓把一隻貓、一個裝有氰化氫氣體的玻璃燒瓶和放射性物質放進封閉的盒子裡。當盒子內的監控器偵測到衰變粒子時,就會打破燒瓶,殺死這隻貓。根據量子力學的哥本哈根詮釋,在實驗進行一段時間後,貓會處於又活又死的疊加態。可是,假若實驗者觀察盒子內部,他會觀察到一隻活貓或一隻死貓,而不是同時處於活狀態與死狀態的貓。這事實引起一個謎題:到底量子疊加是在什麼時候終止,並且坍縮成兩種可能狀態中的一種狀態?

    埃爾溫·薛定諤

    薛定諤貓是奧地利物理學者埃爾溫·薛定諤於1935年提出的一個思想實驗。通過這思想實驗,薛定諤指出了應用量子力學的哥本哈根詮釋於巨集觀物體會產生的問題,以及這問題與物理常識之間的矛盾。在這思想實驗裡,由於先前發生事件的隨機性質,貓會處於生存與死亡的疊加態。

    根據退相干理論,貓不可能永遠處於生存與死亡的疊加態,由於環境的影響,很快地會產生退相干效應,貓改而處於生存或死亡的經典統計學狀態,因此,一般而言,絕對無法觀察到這生存與死亡的疊加態。

    至今為止,物理學者只能精心製備出一些介觀物體的疊加態。

    雖然這是個思想實驗,類似原理已被研究與運用在實際應用領域。當理論研討量子力學的詮釋問題時,這思想實驗也時常會被特別提出為試金石。

    根據多世界理論,每一個事件都是分支點。不論盒子是封閉的還是敞開的,貓是活的,也是死的,但是,活貓與死貓是處於宇宙的不同分支,這些分支都同樣的真實,但是彼此之間不能相互作用。最後說明

    還有一個實驗是雙縫干涉實驗,這個實驗的觀察結果會令物理學家感到震驚,包括我自己,就好像有人在看著你做實驗一樣,感興趣可以去看看那個視訊,看文章太費時間,而且還看不明白。。。

    有時候我自己在想,我們在宇宙中就是一粒塵埃,竟然有自己的思想,等到很多年以後,太陽系的生命週期到了盡頭,假如人類不復存在了,就什麼都沒有了,想想都感到科幻的世界

  • 3 # 科學船塢

    說起薛定諤的貓,不僅要提到薛定諤,還需提到愛因斯坦,因為薛定諤的貓原本也是為了幫助愛因斯坦才提出來的。1935年,愛因斯坦與羅森、波多爾斯基聯合發表了一篇論文,直言當時處在萌芽時期的量子力學是不完備的,他們認為物質應該有確定的性質與數值,而不應該全由概率來描述。當時的薛定諤可以說是愛因斯坦的鐵桿粉絲,在幾次與愛因斯坦的回信中,薛定諤與愛因斯坦的觀點始終是一致的,他們設想用一個實驗來說明量子力學的不完備。

    愛因斯坦起初設想是在一個密封的盒子裡放上炸藥,薛定諤則是將炸藥換成了貓,這樣顯得更加溫和一點,於是在給愛因斯坦的回信中,薛定諤提出了這個設想,即薛定諤的貓:在一個密閉的盒子裡,有一個裝滿氰化物的瓶子,還有一個裝著少量放射性物質的容器,當然還有一隻貓。如果放射性物質衰變了,那麼就會觸發開關,打碎裝滿氰化物的瓶子,這種劇毒物質就會洩露出來,導致貓死亡。按照當時量子力學的觀點,如果沒有開啟盒子,那麼放射性物質就處於衰變與未衰變的疊加狀態,那麼貓就處於死與活的疊加狀態。

    貓處於死與活的疊加狀態,毫無疑問這是反常識的,不過薛定諤與愛因斯坦比較高興,因為他們設計了一個完美的實驗將量子力學中的微觀效應轉移到巨集觀中了,這促使代表量子力學的哥本哈根學派來解釋這個思想實驗,玻爾是哥本哈根學派的核心人物之一,玻爾對此解釋道,觀測的動作導致了波函式的坍縮,原本的量子疊加態服從概率分佈,當開啟盒子觀測後,疊加態最終坍縮成某一個可以存在的量子態。通俗點講,就是開啟盒子觀測這一動作導致了貓的疊加態的坍縮,造成其坍縮為一種結果,所以貓不是死的就是活的,觀測的結果只可能是一種結果。

    薛定諤提出的這個思想實驗,實際意義是想將微觀世界中的不確定性放大到巨集觀世界中去,以引發微觀不確定性與巨集觀確定性之間的矛盾,然而,隨著量子力學近幾十年的發展,以玻爾為首的哥本哈根學派的看法越來越被證明是對的,當初為了說明量子力學不完備性的薛定諤的貓的實驗,卻成為了一個經典的思想實驗。

  • 4 # 汪小茉

    薛定諤的貓實驗的真正意義,一應該就是證明量子力學最主要特點是事物因為觀察而改變其存在狀態。從量子力學的角度看,現實只是因我們的觀察而被賦予某種形狀的能量波。我們的宇宙是一個生機勃勃、充滿無限可能、活力四射的能量場。正如愛因斯坦所說“能量場是唯一的現實”。人類自身並非某種物質,而是持續移動的能量波。我們的思想是有能量的,擁有無限可能的能量場,我們所有的念頭都是能量波,它們影響到宇宙間的一切事物。我們總是吸引那些和我們的振動頻率相同的事物,我們是這些振動的原因,就如吸鐵石。這也是平時我們和正能量的人接觸感到活力滿滿,和負能量的人接觸感到身心俱疲的原因。“遠離負能量,不和爛人爛事糾纏”,就是遠離負的能量場對自己能量的侵蝕和消耗。

    在宇宙中,有無數的粒子四處飄蕩,像海浪般前仆後繼。按照量子力學的觀點和宇宙思維,我們可以用積極的思想和意識創造想要經驗的事物,積極的能量吸引更多積極的能量,不斷擴大的能量場會帶給你不可思議的力量。不要讓舊有的負面思維阻礙自己追逐的腳步,相信自己,用自己的正向的思想和行動創造自己想要的生活,更加美好的人生。

  • 5 # 蘋果科學

    哥本哈根學派認為,任何系統都不具有確定性,沒有確定的狀態,只能用概率來度量他們的行為,而測量行為會影響系統,從而使概率變為1,他們把這種情況成為波函式塌縮。

    也就是說,我們在觀察之前,它處於每種可能的疊加態,我們觀察到的情況就是由於波函式塌縮,概率變成了1導致的。

    比如我們要確定一隻小狗到底是在奔跑還是停在那兒不動,根據哥本哈根學派的解釋,這個是不確定的,我們只能計算小狗奔跑的概率有多少,站在那兒不動的概率有多少,等我們的目光向小狗投去的時候,小狗到底是在跑還是沒跑這個概率就變成了1,我們就能確定了它到底是在跑還是停在哪兒了!

    狗狗跑不跑難道跟我們看不看還有關係呢?總不能是因為我們看了它一眼,它就從停變成了跑或者從跑變成了停吧。

    如果你不能理解這種解釋那也是正常的,因為著名物理學家薛定諤也反對這種解釋,甚至提出的一個思想實驗“薛定諤的貓”來反駁哥本哈根學派的概率解釋!

    這個思想實驗是這樣的:假設我們將一隻貓和一個帶有機關的裝置一起關在一個密閉的容器當中,我們在容器中放入一小部分放射性物質——鐳,鐳有一定的衰變機率,可能會衰變,但是也可能不衰變,可能性是相同的,用鐳作為控制開關,如果鐳發生了衰變,則通過放電使繼電器釋放錘子敲碎小瓶,放出小瓶中裝的氫氰酸毒死小貓,如果鐳沒有衰變,那麼小貓就是存活的,也就是說,貓的生死取決於鐳是否衰變。

    如果這個我跟你說,我們沒有開啟這個容器觀察之前,並不知道鐳有沒有衰變,也就不知道貓到底有沒有死,我們只知道鐳衰變的機率是多少,這個我們還能理解。

    可是哥本哈根學派告訴你,實際上,鐳處於一種衰變和不衰變的疊加態,開啟容器之後,我們才能確定鐳到底是不是衰變了,貓是否死了! 怎麼可能?

    難道衰變了貓就會死;不衰變,貓就活著,這件事不應該是客觀存在的嗎?怎麼可能由我們是否觀察來決定呢?

    真的是在開啟容器之後鐳才選擇衰變與否,貓才選擇生或者死嗎?我們不觀察,貓就一直處於既生又死的疊加狀態?

    是的,哥本哈根的解釋就是這樣的,這意味著直到我們進行觀察,貓才能選擇生或死,不觀察,貓既不能生也不能死,處於生死疊加態!量子層面上的一切都如此不確定,以至於一切皆有可能。

    有科學家認為,導致這種不確定性存在的主要原因還是時間,我們對於時間的瞭解太少了,正是因為時間才影響了量子力學的結果,如果我們能知道衰變發生的確切時間,我們就能確定貓到底是活著還是死了。因為在觀察的那一刻,我們取消了時間對我們的影響,我們就可以明確地知道衰變是否發生,也就能準確地說出貓到底是否還活著。

    這就是哥本哈根學派的解釋和薛定諤用一個思想實驗“薛定諤的貓”來反對哥本哈根解釋的原因。

  • 6 # Researcher

    首先,讓我來先告訴你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。

    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。

  • 7 # 原虛幻境

     “’薛定諤的貓”是物理學家薛定諤提出的著名思想實驗,

      做為有智慧的生物的人類一直在對自然世界的本質進行不懈的探索。中國古時有:“一尺之棰日取其半萬世不竭”之說法,這是包含物質無限可分的思想。

      西方的物理學家通過科學手段對物質進行無限拆分,發現了物質的分子結構,進而又發現了原子。當然原子也是可以拆分的,中子、質子、電子組成了原子。

      當物理學家們繼續這一拆分工作時,就遇到了困難。物質可以無限可分,但達到一定程度就會進入一個階段,也就是進入了微觀世界,這肯定會與我們比較容易觀察的巨集觀世界有很大的不同。

      微觀世界探索進行中,在對“黑體輻射”現象解釋,科學家引入量子概念。後來的研究表明,不但能量表現出這種不連續的分離化性質,其他物理量諸如角動量、自旋、電荷等也都表現出這種不連續的量子化現象。這同以牛頓力學為代表的經典物理有根本的區別。量子化現象主要表現在微觀物理世界。描寫微觀物理世界的物理理論是量子力學。

      在量子的世界裡,確定性被概率取代了,無論是粒子的位置、能量還是速度,都處於一種不確定的狀態之中,我們在沒有進行觀測時,不能確定一個量子的位置和速度等資訊,因此量子系統就處於一種疊加態。例如粒子既可能在A處,也可能在B處,它就處於A和B兩處的疊加態;一個原子核可能衰變也可能沒有衰變,它就出於衰變和未衰變的疊加態。

      量子力學的不確定性原理與巨集觀世界是相悖的。有些物理學家用這解釋起量子現象得心應手,但確遭到很多其他物理學家的反感。薛定諤就是其一,為了說明量子力學的荒謬性,他設計了“薛定諤的貓”的實驗。

      一隻貓被關在一個封閉的鐵容器裡面,並放入少量的放射性物質。這些物質在一小時內有50%的概率發生衰變,還有50%的概率不發生衰變。如果物質發生了衰變,旁邊的探測器會探測到,這樣會通過一個裝置啟動一個鐵錘。鐵錘就會打碎一個裝有有毒物質的瓶子。瓶子裡的有毒物質擴散到容器裡,就會把貓毒死。如果物質沒有衰變,那麼有毒物質不會擴散,貓就是活的。

    放射性物質衰變是用量子力學來解釋的, 因此在人們沒有開啟盒子看的時候,這些放射性物質處於衰變和沒有衰變的疊加態之中,這就使得這隻貓也處於一種既活又死的疊加態之中。只有開啟盒子進行觀察,這隻貓才會從一個既死又活的狀態立刻變為活的或者死的貓。

      這個實驗把巨集觀世界與微觀世界聯絡起來,用貓處於即活又死的疊加狀態的荒謬性來諷刺量子力學疊加態的荒謬。

      這個讓人抓狂的實驗,雖然並沒有得到確切的解釋,但也沒有把量子力學置於死地,反而變相傳播了量子力學,這倒是薛定諤始料未及的。

    在我們日常會有很多不確定現象,列如遠方的年長親戚多年未見,到底如何,是生是死,只有去打聽或見上一面才能確定,當資訊確定了,年長的親戚就會由即生又死的不確定到了健在或不健在的唯一狀態。在一期節目上,撒貝南用快遞小哥的例子說了“薛定諤的貓”。 簡單來說,你在拆快遞之前,快遞盒裡的東西可能是好的,也可能是壞的,只有在開啟盒子的一瞬間,才知道是好是壞。

      正是這樣,如今“薛定諤的貓”被很多人拿來調侃生活中大量的不確定現象。當然這並不是嚴肅的科學行為,也不那麼令人信服,只能算是一時流行的娛樂手段。

      “薛定諤的貓”至今,科學家也沒有統一的解釋。有的科學家用平行世界來解釋,但這沒有得到多數人的認可,“薛定諤的貓”可能會讓人們一直抓狂下去。

      

      

  • 8 # Minshan

    “薛定諤的貓”是薛定諤提出的一個思想試驗。薛定諤想通過這個思想試驗產生的邏輯悖論,證明量子力學“測不準”原理的荒謬性。

    從這點看,薛定諤本人是支援愛因斯坦“上帝不擲骰子”觀點,反對玻爾等人的所謂“測不準”原理的。

  • 9 # 香菸飄渺35

    經典評論: 量子力學(哥派)不完全承認物質作用論! 按照物質作用論,每一種物質運動的現象,是由相應的物質作用決定的,既可以由相應的物質作用確定相應的物質運動現象,則確定性成立,不確定性不成立!物質作用論與唯物主義相符。 而量子力學(哥派)則認為,只靠物質作用是沒法確定相應物質運動現象的。如雙縫試驗,用攝像機觀察,說明你真想觀察,干涉條紋就變化了;而如果你把攝像機的記憶體拆了,說明你不真想觀察,干涉條紋就不變。你真想與不真想,這種意識的差別,決定著物質運動現象(干涉條紋)的不同,既意識決定物質,唯心主義! 在物質作用論中,觀察是感知因素,而非決定因素。比如你丟了一個錢包,你檢查發現了,檢查屬於感知到了,是感知因素。 而在量子力學(哥派)中,觀察不僅是感知因素,還作為決定因素。人一觀察,決定了干涉條紋的變化;人一觀察決定了貓脫離生死疊加態,而只剩一態。主觀的觀察決定客觀的結果,是主觀主義! 總結:量子力學(哥派),有明顯主觀唯心主義的因素!

    按哥派理解薛定鄂的貓:開啟籠子前,理解成一隻活貓與一隻死貓疊加在一起!開啟籠子那一刻,少了一隻,而只剩下一隻了!有人曾用扔硬幣的方法解釋,說是硬幣在空中飛舞時,人不知其落地後最終哪一面將會向上!然而這種解釋是不對的,因為硬幣在空中飛舞時,每時每刻都是一態,不存在疊加態!

  • 10 # 科學矩陣

    薛定諤的貓很多人都知道,但很多人都把薛定諤的貓搞錯了一些細節。

    1935年,薛定諤發表了一篇“純粹諷刺哥本哈根解釋”的論文——《量子力學的現狀》。這篇論文如今在網上還能搜得到。薛定諤的貓就被描述在該論文的第5節中,因此它的問世也是純粹地為了諷刺哥本哈根解釋。

    可如果粒子在途中受到了測量,無論測量行為在它通過雙峰之前還是之後,螢幕上都不再出現干涉條紋,這些粒子會以正常的兩根條紋狀分佈(上圖B)。這說明粒子就是粒子,就像一粒粒“小顆粒”,而不是波。

    為什麼不測量時,粒子表現為波,測量之後,粒子就會表現為“顆粒”呢?

    對於此現象,哥本哈根學派所給出的解釋是:粒子在受到測量之前是以“概率波”的形式存在的;受到測量之後就會坍縮為粒子。

    敲下黑板:

    “概率波”要劃個重點,它的意思是說,受到測量前的粒子不是類似機械波或電磁波那種具體的波,而僅僅是一種具有波的特徵的分佈概率,只能以空間和時間的函式來理解,用希臘字母Ψ來表示,故而被稱為“波函式”。

    也就是說,按照哥本哈根解釋,粒子在被觀測之前只是一團概率,只有受到觀測之後它的狀態才會被確定下來。

    對於這一解釋,愛因斯坦曾極力反對,在索爾維會議上與玻爾數次交鋒,提出了各種思想實驗,可惜屢戰屢敗,但這是題外話了,我們還是來說薛定諤。

    薛定諤也同樣極力反對這一解釋,但與愛因斯坦不同的是,愛因斯坦提出的思想實驗很快就被玻爾給推翻了,而薛定諤提出的思想實驗有如噩夢一般,至今未能解決,這個思想實驗便是著名的薛定諤的貓了。

    現在我們把這個原子放進某個精密儀器中,它一旦衰變,放射出來的中子就會激發這臺儀器釋放出劇毒(在薛定諤的實驗中,劇毒來自於一個毒氣瓶)。

    然後我們再把這臺儀器與一隻貓放進箱子裡,如果它釋放出毒氣,貓就被毒死。

    OK,那麼問題來了:

    只要我們不去測量儀器中的原子,它就始終處於衰變/不衰變的概率疊加狀態;中子就處於放射/不放射的疊加狀態;那麼毒氣也就處於釋放/不釋放的疊加狀態;貓也就應該處於生/死的疊加狀態。

    這是無法辯駁的事實,只要哥本哈根解釋成立,這個連鎖反應就必定存在。

    可顯而易見的是,在現實生活中,我們從未見過一隻貓會處於生死疊加的狀態,即使我們將這個實驗在現實中做出來,貓也絕不會處於生死疊加的狀態。

    因此,薛定諤的貓這個思想實驗,實際上是提出了一個悖論,不僅把哥本哈根解釋狠狠地諷刺了一番,還讓玻爾(或任何擁護一位哥本哈根解釋的人)徹底啞口無言了,除了承認波函式坍縮的理論不夠完備,全然找不到任何途徑去推翻它。

    自此以後,薛定諤的貓就成為了量子力學領域至今無解的曠世悖論。

    我們如今經常提及的平行宇宙理論(MWi理論),也正是為了解決薛定諤的貓,才於1957年時被美中國人休·埃弗萊特提出來的——當然,這又是另外一個話題了。

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