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薛定谔亲人是什么梗(薛定谔亲人啥意思)

发布时间:2022-07-04 21:53:41   作者:稳走感情路   来源:网友上传   我要投稿

薛定谔亲人是什么梗(薛定谔亲人啥意思)

薛定谔亲人是什么梗:

这只叫做英杰的猫就是薛定谔的亲人,就是它的性格具有不确定性,心情好的时候就随便撸,心情不好的时候就挠你。

薛定谔,是世界著名的物理学家,他是奥地利人,全名叫做:埃尔温.薛定谔,他还是量子力学的奠基人之一,在固体比热、统计热力学、原子光谱等方面都是想要成就的。他还是诺贝尔物理学奖的获得者。

他做了一个实验:

把猫状态一个完全密封的箱子里面,在里面放上一个放射性原子,一个粒子探测装置,一瓶剧毒物质,一把锤子。

如果放射性的物质发生了衰变,那粒子探测器就能够接收到衰变放射出的粒子,然后发出信号让锤子打碎装有剧毒物质的瓶子,这样猫咪就必死无疑了。如果粒子不衰变,那猫就会活着。

也就是说,猫咪的状态是由粒子是否衰变决定的,猫就存在两种状态,活着和死去。根据经典物理学,在盒子里必将会发生这两种结果之一,而外部观测者只有打开盒子才能够知道里面的结果。

薛定谔的猫就是用来比喻各种不确定性的,只要有不确定结果的事,那就可以用薛定谔的猫去解释。

薛定谔的猫表白啥意思:

你对女神表白,那她对你的感情,就处于喜欢和不喜欢两个叠加的状态,也叫做薛定谔猫态。

表白之后,这个状态就会坍缩成,我也喜欢你和你是个好人两种状态中的一种。

再延伸一下,那至少是会存在三个平行宇宙,在一个宇宙中就是永不表白的暗恋汪;另外两个宇宙出现在你表白之后,一个是虐狗秀,一个是云备胎。

相信很多人对薛定谔的猫的理论了解都是来自《生活大爆炸》这部美剧。在这部剧里,Penny就自己是否要和莱纳德交往这个问题咨询了谢耳朵,谢耳朵在回答她的问题时引用了这个理论。但是penny显然一脸困惑。

这个理论是一个理想状态下有关量子理论的实验。科学家薛定谔把一只猫放进一个不透明而且密闭的盒子里,盒子里有一个盛有毒气的玻璃瓶和一个放射性原子核构成的理想装置。一个小时之内,这个原子核有50%的可能会发生核衰变,一旦衰变,这个毒气瓶就会被打开导致猫死亡。但是你如果不打开盒子,你就不知道猫是活着还是死了。所以在打开盒子之前,这个猫既有可能是死的也有可能是活得。

我想谢耳朵引用这个理论,应该是想告诉penny,如果不去尝试和莱纳德在一起,就不会知道他们两适不适合在一起。

但是这个理论的真正意义是什么?要从薛定谔以及量子力学说起。

薛定谔(E.Schrodinger ,1887—1961)是奥地利著名的物理学家,也是量子力学的创始人之一,曾获1933年诺贝尔物理学奖,薛定谔的猫是他在1935年提出的关于量子力学的一个佯谬。这些年来许多物理学家绞尽脑汁,试图解开这个佯谬。直到最近经过一系列精巧的实验,这个问题才逐渐有了眉目。2000年7月,《自然》报道了最新的实验结果。

量子力学是有关电子、原子等微观粒子的理论,它所揭示的微观规律与日常生活中看到的宏观世界很不一样。原子的大小是10的-15次方米,原子核的大小是10的负18次方米。我们平常所能看到的一切,哪怕是最小(最短)的任何东西里面都有不是成千上万。而是数以亿亿计的原子或分子.

薛定谔的猫,则是描述量子力学“叠加态”的一个假设。

叠加态,指的是一颗粒子在同一时间可能处在两种不同的状态里。在宏观世界里,这是不可能的。比如一个人不可能既在家中又在屋外。但是在量子世界里,一个电子,可能处于这个电子云的任何位置。就好比,一个人在家中何处是不确定的。你看他一眼,他可能在任何地方——客厅、厨房、餐厅、卧室或书房都有可能;在你看他之前,就无处不在。

这个规律明显是难理解的,有的科学家甚至拒绝承认某些规律的真实性,比如著名的科学家爱因斯坦。所以薛定谔的这个虚拟实验,更像是一个“同时处于生和死两种状态的猫”的比喻,来解释这种(两种不同性质同时存在的)叠加状态。是一种现象的描述,而不是什么理论或者原理。

这个理论听起来有点像中国“方生方死”的诡辩论。但是这是宏观上的表达。量子力学是关于微观世界的物理,它的准则可能与我们所熟知的物理完全不同。

需要注意的是,在这个实验中,盒子关着的时候,我可以看作还没有对它进行观测。打开盒子的这个动作,从宏观上说可能只是“看一眼”的动作,不会发生什么变化,在微观里就是对它进行测量,相当于,从外界介入了它的状态,他的状态被改变了。

从这个理论可以看出:一切事物的状态都不是确定的,除非进行观测。也就是谢耳朵对penny说道这个理论的初衷。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。

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薛定谔提出的猫的理想实验并不是要证明什么,而是表达对波恩统计解释的不满。

实验大体是这样的,把一只猫装进一个封闭不透光的箱子里,箱子里还有一个放射性原子,一个粒子探测装置,一瓶剧毒物质,一把锤子。如果放射性物质发生衰变,粒子探测器就能接收到衰变放射出的粒子,然后发出信号让锤子打碎装着剧毒物质的瓶子,这样猫就必死无疑。如果粒子不衰变,猫就会活着。也就是说猫的状态由粒子是否衰变决定,猫存在两种状态,活态和死态。按照量子力学的态叠加原理,物理学家在测量猫的状态前,猫就处在活态和死态的叠加态,只有打开箱子测量的时候,猫才会塌缩到本征态,只能测量到活态和死态中的一种。这是和常理格格不入的,薛定谔就是用猫实验将微观和宏观联系在了一起,把量子行为拓展到了宏观世界。

随着进一步的讨论,有人还用多重宇宙解释薛定谔的猫,也有人将薛定谔的猫比作陷入爱河时的踌躇不定。薛定谔的猫也因此收获了更大的市场。不过,人们正不断努力试图做出宏观下薛定谔猫的实验,却无法看到怎样去检测是否存在多重宇宙。量子力学的随机不是决定论,也正因此,人活着才能享受拼搏、奋斗带来的惊喜。

原创作品,禁止侵权,侵权必究。

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薛定谔的猫

20世纪初,物理学上空有两朵乌云,一朵是“以太”,另一朵是“黑体辐射”。前者引出了相对论,后者则催生了量子力学。而在量子力学这支,几乎是经历了三代科学家的共同努力才得以建立。第一代是普朗克、爱因斯坦;第二代是波尔、波恩、索末菲。第三代则是海森堡、薛定谔、狄拉克。

他们可以一同被认为是量子力学的奠基人。不过在量子力学的发展中,出现了一个有趣的现象,那就是曾经的奠基人站到了量子力学的对立面,这其中最有名的就是爱因斯坦和薛定谔。

薛定谔是波动力学的创始人,但是波恩对于薛定谔的波动方程的几率解释特别不满意,更不满意的是以尼尔斯·波尔为首的哥本哈根学派对量子力学的解释。哥本哈根学派认为:

世界是不确定的。

具体来说,我们举个栗子,微观世界中,一个粒子在某一个时间的具置是完全不能确定的,根据测不准原理,在观测这个粒子的位置之前,粒子可以同时在任何位置,说白了就是具体在哪里是一个概率分布。

为了驳斥根本哈根学派的观点,尤其是是“不确定性”的诠释。

薛定谔就设计了一个思想实验,所谓的思想实验就是只能靠脑袋想想,实际上没办法做的那种。从牛顿开始就有,比如:牛顿大炮。爱因斯坦也是极其喜欢思想实验,他还提出过许多思想实验来反驳量子力学,甚至还说出过著名的那一句话:

薛定谔的这个思想实验也是物理学历史上最有名的思想实验之一。在这个实验里,有一只猫被关在一个盒子里,这是一个理想的盒子,猫可以好好在里面生活。

在这个盒子里还有一个装置,这个装置放了一个随时可能会衰变的原子核。原子核衰变与否其实可以用波函数来描述具体的概率。比如:某一个时刻,衰变的概率是50%,不衰变的是50%,到下一个时刻,可能就是衰变概率是40%,不衰变概率是60%,这里就会出现一个奇葩的事情,那就是衰变与不衰变一直处于叠加态当中。著名的物理学家伽莫夫曾经说过:

原子核的衰变过程可以用量子力学来描述。

说到就是这个道理。除了这个会可能会衰变的原子核,还会有一个盖革米勒计数器。

它可以捕捉到衰变后的产物,一旦接触到产物,盖革米勒计数器就会发出响声,并且引发连接着毒气瓶爆发,一旦发生爆炸,毒气就会杀死这只猫。

反驳“不确定性”的诠释

所以,通过这个的方式,薛定谔就自认为把原子的衰变和不衰变的波函数和猫的死活构建起了联系。也就是说,他把一个微观世界的问题,转移到了宏观世界。这只猫就应该处于一种可能死或者可能活的叠加态。

所以,问题也就出现了,这种猫到底是死是活?

薛定谔的这个思想实验是想最终引导谬误上,意思是说,

咋可能存在一种可能死或者可能活的猫?猫要么就是死,要么就是活。所以,这就矛盾了,所以量子力学的不确定性的诠释也就是错的。

所以,他认为自己的这个思想实验非常有力地反驳了哥本哈根学派的观点。

这个思想实验被提出来之后就引发了争论。但一直没有人真的去这样的实验。后来,有个物理学家维格纳,他又设计了一个以“人为道具”的实验,也被叫做:维格纳的朋友。说白了,就是把猫换成了人。

那么因为这个人是有意识的,因此,他可以自己观测它自己是死是活。不过呢,我们也知道,任何人都不可能感觉到可能活可能死的状态。(你也可以是说既是死的又是活的)不过,这个实验同样没人会去做。

那“薛定谔的猫”和“维格纳的朋友”到底算不算反驳了哥本哈根的解释呢?

薛定谔的猫的“缺陷”

实际上,这个有个致命的问题,那就是猫和人根本不处于叠加态当中。毕竟,猫和人周围都有空气,他们和周围的环境是有接触的,所以猫和人的状态就应该是确定的,除非我们有办法完全把猫和人完全和周围的环境隔离开来,但是如果是这样的话,这猫和人也肯定就是死了。所以,“薛定谔的猫”和“维格纳的朋友”这种试图把微观世界的不确定转移到宏观上的思路其实是行不通的。

最后,我们来总结一下,薛定谔的猫实际上是一个思想实验,试图通过微观世界的“不确定性”放大到宏观世界,并试图引发宏观的“确定性”和微观“不确性”之间的矛盾。而我们现在也知道,经过科学家们坚持不懈的努力,目前的实验更加支持哥本哈根学派的“不确定性”的诠释。

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薛定谔的猫一定的科学界最有名的科普故事。这只猫可以说是让“量子力学”名声大噪、家喻户晓的第一功臣。

薛定谔的猫是什么?

“薛定谔的猫”是由奥地利著名物理学家薛定谔提出的一个著名思想实验,描述了如何将一只活泼可爱的猫变成“生死叠加”状态。

下面是具体的操作步骤:

将一只可爱猫咪装进一个有量子系统机关的毒气瓶的盒子里,然后密封至不可见。毒气瓶的开关由一个24小时半衰期的放射性原子控制。

在这24小时内,如果原子衰变了,放出α粒子就会触动开关,毒气瓶将被一个铁锤砸碎,那猫就必死无疑;但如果原子没有衰变,毒气瓶完好如初,猫也就不会死去。

由于原子具体何时衰变我们无法确定,那这段时间内盒子里的猫有可能还活着,也可能已经死了,但只有我们打开盒子才能确定猫的生死。

这就好比量子力学对“量子”不可测的描述,当我们没有观察时,量子可以处于一种矛盾的“叠加态”,而当我进行观察时量子从“叠加态”坍缩为唯一确定的经典态。

这种情况下,以哥本哈根学派的解释,可以认为盒子里这只猫正处在一种“生死叠加”状态,也就是即生即死的状态。

为什么要做这个实验?

1926年,薛定谔凭借其深厚的微积分功底,推导出了“薛定谔方程”,并成功运用它解释了氢原子结构,但作为数学大牛的薛定谔却无法解释薛定谔方程中波函数的物理意义。

我们知道,数学公式与物理公式最核心的区别就在于是否具有物理意义,如果没有具体的物理意义就称不上一个完整的理论。而后来德国物理学家马克思·玻恩给薛定谔方程做出了一个让人能够理解的诠释:

波函数描述的是一种概率波,只能计算在某个位置找到某个粒子的概率,观察测量只能预测某一结果的概率,却不能预测一定会得到什么结果。

玻恩的诠释是一种概率诠释,凭借这个诠释,玻恩获得了1954年诺贝尔物理学奖。

本来薛定谔应该感谢玻恩,奈何薛定谔是支持爱因斯坦的“决定论派”,而玻恩的概率诠释属于“概率论派”并成为了著名的“哥本哈根解释”,这让薛定谔很愤懑。

虽然爱因斯坦与薛定谔都曾对量子力学起到了极大的推动作用,但对于玻尔主导的“哥本哈根解释”一直持否定态度。但三次论战,爱因斯坦都败下阵来,无形中反而成就了量子力学的“哥本哈根解释”。

在1955年爱因斯坦去世之后,作为爱因斯坦的嫡系大将的薛定谔憋了一个大招,就是“薛定谔猫”的思想实验,继续向玻尔一派宣战。

薛定谔的本意是借这个思想实验,将量子态的不确定概念引入到宏观世界,让人们直观体验一下“概率”描述的不靠谱。

其实这个思想实验并不能证明什么?仅仅是再次发泄了薛定谔对于量子力学“哥本哈根解释”的不满,但他自己也知道提不出什么更好的解释。

围绕爱因斯坦与玻尔的量子论战,出现的一系列思想实验,无非是科学家们哲学立场的针锋相对,世界到底应该由什么来支配?是决定论,还是概率论?

这个哲学思考,至今也没有一个明确的答案。

简单了解下“哥本哈根解释”,为什么让爱因斯坦、薛定谔等人难以接受

1、玻恩的波函数概率解释:这个上面已简单说了。

2、海森堡的不确定原理:有一些成对物理量,它们不可能同时被精准测定,一个越确定另一个必定越不确定,此消彼长。

3、玻尔的互补原理:一些物理对象存在看似矛盾的多重属性,原则上不可能用同一种方法同时看见其多种属性,只能用不同是方法观察到它们不同的属性。

4、玻尔的对应原理:量子的各种规则虽然适用于微观尺度,但从规则中得出的结论不能违反宏观上的观察结果,而且宏观尺度上还是遵循经典物理学规则。也就是说,在大量子数极限的情况下,量子体系的运动趋向经典力学体系,量子物理定律和方程可以转化为经典物理定律及方程。

5、叠加态原理:如果A和B是一个粒子的两种状态,那么A+B也是这个粒子的第三种状态,并同时具有A\B的特征。

6、波函数坍缩:在一次测量与下一次测量之间,除了概率波函数以外,微观物体不存在,它只有各种可能的状态,只有进行了观察或测量,“可能”状态才坍缩为实际的“确定”状态。

看了是不是觉得头大,为了描述一个量子,竟然总结了这么多原理。对于物理学追求的简洁、统一来说,这无疑太多了。就像一个人说话,说了一大堆却无法总结出一个中心思想一样。

但这些结论却与实验观察结果完美匹配,又缺一不可。然而在爱因斯坦、薛定谔等人心中量子力学的“哥本哈根解释”是不完备的,绝不是量子力学的本质,但作为量子力学的正统解释,也没有人能给出比“哥本哈根学派”解释的更好。

“薛定谔的猫”催生“薛定谔猫态”科学实验。

“薛定谔的猫”实质可以看成是一个科学家的赌气或玩笑,但它却开启了科学家们把微观世界的量子特性引入宏观世界来的实验探索。

2005年美国科学家就曾宣布成功让6个铍离子实现了自旋方向完全相反的宏观量子叠加态,戏称“薛定谔猫态”。

自此这样的实验在世界各地大量的进行着,不过目前的结果是所有的实验都无法持续,也就是无法让量子叠加态持续出现在宏观世界里。

但如果哪天真能做到,薛定谔的玩笑可就开大了,说不定我们还真能“生死叠加,不死不灭”呢?呵呵!

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举个现实中宏观的例子,你就能知道“薛定谔的猫”有多么让人匪夷所思了!

你呆在家里的客厅里,同时你的卧室里有一台电脑,你知道那台电脑肯定在那里,因为你之前一直在用它!

但按照量子理论的解释,你的电脑可能性比那里,也可能不在那里(比如在月球上),几率各有一半。你可能会提出质疑:明明就在那里,怎么可能不再那里呢?

量子力学的回答是:你不看(并非一定用眼睛看,包括监测,观测等手段)怎么知道桌子在那里?

而当你真的看看电脑确认真的在那里的时候,电脑就从“在和不在”的叠加态坍缩“本证态”,也就是坍缩为“在”的状态!

当然,以上只是宏观世界一个形象的例子,更好地让我们理解量子理论的神秘!

薛定谔的猫讲的就是类似的思想实验,在这个实验里猫的存在状态既是死的也是活的,但并非是死的或者活的,而是“死和活”的叠加态。但你观看猫到底是死是活时,你的观察行为让结果坍缩为是死的或者活的!

这说明了量子世界的诡异现象,不确定性和叠加态,微观世界里粒子可以同时出现在两个地方。这种诡异的现象当然只出现在微观世界,所以这并不意味着我们的人生毫无意义!

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薛定谔的猫,是物理学家薛定谔提出的一个思想实验。

其宏观部分是:将一只猫与毒物一起放在密闭容器里,猫触动机关,毒物释放,猫就死亡;猫不触动机关,就存活。

但是,这一切在打开容器之前,外面的人是不会知道结果的,猫的生死永远都各有几率,是未知数。

而打开容器,则代表了得到明确结果,实验进入了一个新的阶段。

这个实验的重点在于,薛定谔的猫代表了一种多结果重叠的状态。这个状态客观存在,而不同的选择,会将这个多结果重叠的状态打破,出现一个明确的结果。

薛定谔的猫,就是在描述这个从混沌的叠加状态,到确定状态的过程。

可以简单理解为,“薛定谔的猫”这个词,是对一种过程的描述。它不代表实体,而是过程。

这个实验的重点在于,向人阐释了“客观规律不以人的意志为转移”的道理。不论猫是死是活,影响它死活的因素永远存在。

量子力学钻研这个问题,提出了“平行宇宙”的存在。当“薛定谔的猫”呈现出某种明确的结果时,其他结果并不会消失,而是以平行宇宙的方式出去。

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薛定谔的猫可以说是科学界最“火”的动物了,关于薛定谔的猫的真正含义大家也人云亦云,但毋庸置疑的是由薛定谔提出的,但其由来是什么?最开始的目的又是什么呢?

诞生于一场“撕逼”

正方:薛定谔、爱因斯坦、德布罗意、普朗克等。

反方:波尔、海森堡、朗之万、泡利、波恩、康普顿等等。

辩论地点:布鲁塞尔第五届索尔维会议

辩论时间:1927年10月24日

而薛定谔的猫的最初目的就是为了讽刺、嘲讽哥本哈哥学派而设计的一个思想实验。

薛定谔的猫

其实这两种学说都没有错误,只是因为当时人们对于量子的认识正处于发展阶段,其实薛定谔方程的解就是哥本哈根学派所说的概率波!而海森堡等提出的矩阵力学解法也只是另一种途径而已!

感谢大家的阅读拜托点赞、评论、关注一波呀

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薛定谔的猫,很多人把它说成是一个思想实验,用来说明,或者证明量子力学的叠加态理论。或者,有人干脆就把它理解为,量子力学理论在宏观领域的推广。所有这些说法,是完全不了解历史,完全不了解薛定谔和他的“猫”。甚至可以说,基本上是胡说八道!

薛定谔讲猫的故事,其实是用来讽刺,或者反驳玻尔等人提出的量子叠加态和波函数的概率解释。量子纠缠(这个名称也是薛定谔取的)也是爱因斯坦、薛定谔等反对哥本哈根学派的一帮人,设想的用来反驳玻尔等人的一种概念,现在也成了量子理论的明星。按照薛定谔关于“猫”的故事,如果玻尔的量子力学诠释成立,那势必就会有一个不死不活的猫,不是不知道死活,而是本来就不死也不活,爱因斯坦和薛定谔认为这不合常理,玻尔说不合常理有什么关系,只要理论完备,无懈可击就行,再说常理未必就对!甚至可能根本就“不存在什么量子世界”(玻尔名言)。

量子力学最大的诡秘之处,其实就是那个作为理论基础的薛定谔方程,满足薛定谔方程的那个ψ,大家公认是波函数,但是玻尔他们坚持认为波函数是概率性的,而薛定谔方程的创立者薛定谔到死都不认可这个概率性,他始终认为无法理解是一个概率函数满足他的方程,他讲的那个“猫”就是这样产生的,那来的什么思想实验。

至少在数学逻辑上,这非常荒唐,推导一个方程,居然不知道满足方程的是什么?任何方程,就是一个平衡关系(等量关系),满足方程的那个东西,可能是个未知量,但是总是可以根据某种规律(比如物理规律)建立起平衡关系,这样才有方程。因此至少你必须知道它满足的某种规律,如果连它是什么东西都不知道(未知量不是不知道什么东西,而是不知道它的量是多少),怎么知道它符合那个规律,方程又怎么建立。所以薛定谔无法接受那个波函数的概率解释,这也充分说明,当初薛定谔推导方程时,根本就不考虑波函数的什么概率性。只是后来,大家都认可玻尔、波恩、海森堡他们,至于为什么都认可玻尔他们的解释,据说得到实验的支持,但是就波函数满足薛定谔方程而言(这不可能用实验检验,因为它存属数学问题),玻尔等人只能把它作为量子力学的基本假设之一(从数学的角度,这也很不合逻辑,这样的一个前提,就数学而言是不具备公理性的,不能成为基本假设)。然后就是现在这个样子,薛定谔的猫反而被许多人,津津乐道的用来证明玻尔等人的观点,变成了典型的糊涂公案!

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薛定谔的猫是用科学视野确定思维逻辑所特有的无限可能与文学规律精神世界有相似处,比如不是用宇宙万物人心而择选猫在宇宙的薛定谔理论,并出现一种位置锁定的现实也许即是地球循环的一种人类特定假义广泛广义的地球现象循环。

比如最简单的我们都是自己时间的百年视野,比如最简单的怎么也逃不过人类共有时间的数字限制百年经历长短。

比如每种智慧理论都有文字确定终极科学依据的名字,但也不能规范人心世界的智慧逻辑言论,但假设一种世界可以用反驳却不能有推理认知或者具体论证,那假设也没有详细答案,只是存在了时间中的归一而多变化,只是成长了空间里的有多少思维灵魂的终极版‘薛定谔的猫’是什么方式的另外有智慧趣识。

那现象多就是意义存在的辩论多样化多元化,那位置无限又有限呈现多视角转折。

薛定谔的猫的真正意义即是你懂了这只是一种假设成功的天上人间或者这只是你看穿了一种宇宙烟火也是一种动静结合,或者是将时间与智慧并排做出了潘多拉式宝盒的哲学定义远不如存在创造影响现象聚齐人世间思维活跃精神高度。

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“薛定谔的猫”最早是薛定谔为了反驳玻尔等人关于量子力学态叠加原理提出的一个假想实验,后来反而成为了科普这一量子力学基本原理的著名佯谬。

“薛定谔的猫”假想实验历史背景

艾尔温·薛定谔是奥地利著名物理学家,量子力学奠基人之一,其提出的波动力学(薛定谔方程)是量子力学的基本假设,也是量子力学的三种表述之一(另外两种是矩阵力学与路径积分)。

当时的物理学界对于量子力学持有两种不同的观点,科学家们也因此分立成两个不同阵营:一个是以玻尔为首的哥本哈根学派,支持量子力学的态叠加原理,认为粒子可以处于“若干种不同的状态交互在一起的叠加态”,对其进行测量时会塌缩到其中一种本征态上;另一个是以爱因斯坦为首的阵营,支持确定论,认为自然界的事物处于哪一种状态是确定的,说了那句著名的“上帝不掷骰子”。

玻尔与爱因斯坦讨论量子力学

薛定谔是爱因斯坦阵营的拥护者,他于1935年在与爱因斯坦的通信中最早提到了这只著(bei)明(can)的小猫:按照哥本哈根学派的说法,如果有一个密闭的盒子,里面放置一个用原子衰变触发毒气的装置,和一只猫,因为原子状态处于衰变与不衰变的叠加态,那么毒气装置也会处于触发与不触发的叠加态,进而小猫也会处于死与非死的叠加态,这显然荒谬。

随后,薛定谔在《自然科学》杂志发表了这个著名的假想实验,用以反驳玻尔等人关于量子力学态叠加原理的观点。但后来的理论与实验都进一步表明,量子尺度下物理世界的确展现出这种令人惊讶的现象,而薛定谔的猫久而久之也就成为了向人们解释量子力学态叠加原理的科普手段……

物理学与物理学外的意义

“薛定谔的猫”实验用于说明态叠加原理最大的好处在于,其将微观世界的这一难以捉摸的现象,对应到了宏观世界,用猫的“死与活叠加状态”,去形容粒子处于不同状态的叠加态的诠释。量子力学的叠加态会在粒子被测量时塌缩到某一个本征态,具体的概率与每一个本征态前面的系数,以及测量事件的本征函数有关。

由于“薛定谔的猫”很好地具象化了态叠加原理这一量子力学的基本概念,但所描述的内容又令人纠结而倍感深奥,其逐渐成为一种量子力学对大众的符号,也被巧妙而幽默地运用于生活之中。

薛定谔的猫成量子力学高深莫测的代名词

比如在美剧《生活大爆炸》中,谢耳朵为佩妮解释什么是爱情来了,就用到了薛定谔的猫(意思是你要像打开盒子看看猫的死活一样,去试试那个人才知道是不是爱情)。佩妮开始一脸懵逼,后来大概听懂了,去跟伦纳德接了个吻,感觉不错,于是俩人愉快地牵手看电影去了。

《生活大爆炸》中谢耳朵为佩妮解释“薛定谔的爱情”

又比如说之前讨论“996”工作制的时候,某东公司负责人就说“不能一起奋斗的人不是兄弟”,而由于他在之前曾经说过“小到一个快递员都是我们的兄弟”,于是网友们调侃发明新词“某某东的兄弟”,来质疑到底是不是你的兄弟……

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