一只猫被封在一个密室里,密室里有食物有毒药。毒药瓶上有一个锤子,锤子由一个电子开关控制,电子开关由放射性原子控制。
如果原子核衰变,则放出阿尔法粒子,触动电子开关,锤子落下,砸碎毒药瓶,释放出里面的氰化物气体,猫必死无疑。原子核的衰变是随机事件,物理学家所能精确知道的只是半衰期——衰变一半所需要的时间。
如果一种放射性元素的半衰期是一天,则过一天,该元素就少了一半,再过一天,就少了剩下的一半。物理学家却无法知道,它在什么时候衰变,上午,还是下午。当然,物理学家知道它在上午或下午衰变的几率——也就是猫在上午或者下午死亡的几率。
如果我们不揭开密室的盖子,根据我们在日常生活中的经验,可以认定,猫或者死,或者活。这是它的两种本征态。如果我们用薛定谔方程来描述薛定谔猫,则只能说,它处于一种活与不活的叠加态。我们只有在揭开盖子的一瞬间,才能确切地知道猫是死是活。
此时,猫构成的波函数由叠加态立即收缩到某一个本征态。量子理论认为:如果没有揭开盖子,进行观察,我们永远也不知道猫是死是活,它将永远处于半死不活的叠加态,可这使微观不确定原理变成了宏观不确定原理,客观规律不以人的意志为转移,猫既活又死违背了逻辑思维。
扩展资料
量子力学告诉我们:除非进行观测,否则一切都不是确定的,可这使微观不确定原理变成了宏观不确定原理,客观规律不以人的意志为转移,猫既活又死违背了逻辑思维。爱因斯坦和少数非主流派物理学家拒绝接受由波尔及其同事创立的理论结果。
爱因斯坦认为,量子力学只不过是对原子及亚原子粒子行为的一个合理的描述,这是一种唯象理论,它本身不是终极真理。他说过一句名言:“‘上帝’不会掷骰子。”他不承认薛定谔的猫的非本征态之说,认为一定有一个内在的机制组成了事物的真实本性。
薛定谔想要借此阐述的物理问题:宏观世界是否也遵从适用于微观尺度的量子叠加原理。“薛定谔猫”佯谬巧妙地把微观放射源和宏观的猫联系起来,旨在否定宏观世界存在量子叠加态。
然而随着量子力学的发展,科学家已先后通过各种方案获得了宏观量子叠加态。此前,科学家最多使4个离子或5个光子达到“薛定谔猫”态。如何使更多粒子构成的系统达到这种状态并保存更长时间,已成为实验物理学的一大挑战。
-薛定谔的猫
以过来人的经历告诉你,这还是靠谱的。
不过要回答这个问题,我们要先搞清楚什么是薛定谔的猫。
薛定谔的猫
大家一般都会通过百度来寻找答案,但一般百度出来的答案,比如比较权威的,它是这么解释的:
“薛定谔的猫”是由奥地利物理学家薛定谔于1935年提出的有关猫生死叠加的著名思想实验,是把微观领域的量子行为扩展到宏观世界的推演。这里必须要认识量子行为的一个现象:观测。微观物质有不同的存在形式,即粒子和波。通常,微观物质以波的叠加混沌态存在;一旦观测后,它们立刻选择成为粒子。实验是这样的:在一个盒子里有一只猫,以及少量放射性物质。之后,有50%的概率放射性物质将会衰变并释放出毒气杀死这只猫,同时有50%的概率放射性物质不会衰变而猫将活下来。
好吧,这种解释实在是让人不想看,太学术了,我们就总结一句话吧:
薛定谔的猫说的就是一种不确定性,即你在知道结果前(也就是在测量前),什么可能性都有。
举个例子:
你认识个妹子,她跟你很暧昧,这时这个妹子有几个状态:女朋友,好朋友,同学和陌生人。
现在她处于这几个状态的叠加态,在测量之前你并不知道她是哪个。
如何测量?表白!
表白之后,你就知道她到底是不是你的妹子了。
这么说,薛定谔把妹就是直接表白了?
大错特错!
薛定谔把妹到底如何耍
让我们惊诧的是,官方居然有“薛定谔把妹”的词条解释:
“薛定谔把妹法”其灵感来自著名的物理学假设“薛定谔的猫”。“薛定谔把妹法”中心思想是:事件在被观察以前,一直处在一个所谓“概率云”的状态下,一旦受到观察,则坍缩为实体。
前面提到,薛定谔的猫的核心思想就是“不确定性”,你还未去表白的妹子,对你来说其实是不确定的。
但如果反过来,你刻意制造一个“薛定谔的你”来展示给妹子,那么妹子很可能会被你拿下,关键就看你能不能沉住气。
如何制造一个“薛定谔的你”呢?
比如,你打算通过买早餐来打动妹子(让她变成你的妹子),那么你每天买早餐之前,都以抛硬币(比如正面就买早餐给她)来决定是否买早餐来打动妹子。
这种情况下,没有人知道你第二天是否会给妹子买早餐,连你自己都不知道,于是“薛定谔的你”就这么出现在妹子面前了。
直到某一天,这个“薛定谔的你”觉得时机已经成熟,决定测量下“薛定谔的妹子”到底是处于什么状况,估计十之八九,测量的结果是:这个妹子会是你的。
不过最后还是要声明下:本回答可不保证把妹的成功率哦,把妹有风险,还是要谨慎啊!
文l波特007
有一只闻名全世界的猫,很多人经常也会听说到,那就是“薛定谔的猫”。
这只猫说来也是最可怜的一只猫。它是天才物理学家薛定鄂设想的一个著名的思想实验,它用来表示一切不确定、处在两种结果混合状态的事物。
为什么说它可怜?
因为这个实验是这样的:
假设有一只猫被关在盒子里。盒子里有一个毒气瓶,瓶子上面有一个锤子,锤子由一个电子开关控制,电子开关由放射性原子控制,如果原子核衰变,放出阿尔法粒子,就会触动电子开关,于是锤子掉落,砸碎毒药瓶,猫必死无疑。
那么这么残忍的装置,是由谁设计的呢?那就是薛定谔,所以,这只猫便永生永世,生生世世地附上了薛定鄂的魂魄,叫薛定鄂猫。
这个实验反映出的问题是,物理学家只知道原子核衰变的概率,而无法确定在某个时刻原子核到底衰变了没有,因此如果用确定的方程来描述这只猫的处境,那么他就是处于死亡和活着的“叠加状态”:既是死了又是活着。
只有当我们揭开盖子的那一瞬间,才能确定的知道,猫到底是死了还是活着。
现实生活中是否也存在薛定谔的猫呢?其实,它无处不在。
我在网上看到有人用妹子作了一个比喻,就非常形象:
“你认识个妹子,她跟你很暧昧,这时候我们称她为“薛定谔的妹子”。薛定谔的妹子有几个状态:女朋友,好朋友,同学和陌生人。现在她处于这几个状态的叠加态,就像猫处于活着和死了的叠加态一样。
在测量之前你并不知道她是哪个。那如何测量?
表白!表白之后妹子就不是叠加态了,而是4个状态中唯一的一个状态。就像打开盒子的瞬间,猫只有唯一的一种状态,要么是死,要么是活。
2019年8月6日
有一点类似主观唯心主义思想的感觉,世界本是混沌,因为你观察了,所以才崩塌为现实。
薛定谔的猫就是处于那种混沌的状态,既生又死,除非你观察,它才会崩塌为生,或者崩塌为死。
举个例子吧,假定你想测量出澡盆里热水的温度。于是,你把一根温度计放入水中,对水的温度进行测量。可是温度计是凉的,它放入水中就会使水的温度稍稍降低。
这时,你仍然可以得到热水温度的很好的近似值,但是它不会精确到一万亿分之一度。温度计已经改变了它所要测量的那个温度,而这种变化几乎是无法测出的。
再举个例子,假定你想测量轮胎中的空气压力,你就要让轮胎逸出极小量的空气来推动测压计的活塞。但是,有空气逸出这个事实就说明,空气的压力已经由于测量它这一动作而稍稍降低了。
有没有可能发明一些非常微小、非常灵敏,而又不直接同所要测量的性质发生关系的测量器件和方法,因而也就根本不会给所要测量的性质带来丝毫变化呢?
德国物理学家维尔纳·海森堡在1927年断言说,这是不可能做到的。一个测量器件只能小到这种程度:它可以小到同一个亚原子粒子一样小,但却不能小于亚原子粒子。它所使用的能量可以小到等于一个能量子,但再小就不行了。
然而,只要有一个粒子和一个能量子就已经足以带来一定的变化了。即使你只不过为了看到某种东西而瞧它,你也得靠从这个物体上弹回来的光子才能看到它,而这就已经使它发生变化了。
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