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「量子力学」平行世界可能真的存在，原因在这里


「量子力学」平行世界可能真的存在，原因在这里
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如果知道一个粒子的位置和速度 ， 就可以用牛顿第二定律来计算这个粒子运动轨迹 。 在量子力学中 ， 如果知道一个粒子的量子态 ， 那就是它的波函数 。 可以用薛定谔方程来计算这个粒子的状态 。
通常 ， 它会随着时间而扩散 。 如果知道了初始状态 ， 就可以用一个等式来推算出它的未来状态 。 问题是在量子力学中 ， 我们从来没有真正观察到像这样的波函数 ， 反而是当我们测量它时 ， 我们会在空间的单个点上发现这个粒子 。 那么我们怎么在薛定谔方程下 ， 去演化这个波函数？量子理论的创始人认为测量比波函数更真实 ， 因为测量是我们实际观察到的 ， 它符合我们对物质粒子世界的经验 。
很难说波函数到底是什么 ， 薛定谔建立了他的波动方程是因为科学家们怀疑物质具有波的性质 ， 但它需要第三个物理学家马克斯·伯恩提出我们应该如何解释波动函数 。 在空间的每一点 ， 波函数都有一个复数振幅 ， 实际上它就是一个实数加上一个虚数 。 马克斯·伯恩提出 ， 如果取振幅的平方 ， 就能得到找到粒子的概率 。
事实上 ， 振幅必须被平方 ， 这就是将概率引入到我们现实图景的核心 。 这使宇宙不再是决定性的了 。 这让很多科学家 ， 尤其是爱因斯坦感到不舒服 ， 但是现在被称为伯恩规则的理论仍然是量子力学的核心 ， 因为它在预测实验结果方面非常成功 。 所以量子力学被解释的方式有两套规则 ， 当你不看的时候 ， 波函数简单地根据薛定谔方程发展 ， 但是当你观察时 ， 进行测量时波函数突然不可逆地坍塌了 ， 测量任何特定结果的概率是根据由波函数的振幅和结果的平方得到的 。
其实薛定谔自己也讨厌这个公式 ， 这就是为什么他发明了著名的薛定谔的猫的思维实验：把一只猫放在一个有放射性原子的盒子里 ， 加上一个辐射探测器 ， 它会触发有毒氰化物气体的释放 。 虽然这只是一个思维实验 ， 但老薛指出 ， 这个装置必须确保不受猫的干扰 。 这个实验的目的是把原子的状态放大到某种宏观有形的状态 。
他可以选择任何东西 ， 不需要是活着的 ， 但老薛选择了一只猫 。 如果原子衰变 ， 探测器探测到辐射释放出毒素 ， 猫就会挂掉 。 如果原子没有衰变 ， 探测器就探测不到辐射 ， 毒素就不会释放 ， 猫就会活下来 。 由于猫和检测器的状态直接与原子的状态联系在一起 ， 所以我们说它们是纠缠的 。
奇怪的是 ， 根据量子力学原子的状态不一定是衰变的 ， 也不一定是不衰变的 。 如果没有进行过测量 ， 它同时处于衰变和未衰变的叠加状态 。 一段时间后 ， 盒子里的所有东西的波函数都处于叠加状态 ， 原子没有衰变 ， 毒没有释放 ， 猫还活着和原子衰变了 ， 撒毒了 ， 猫挂了 。 所以根据量子力学 ， 猫确实是同时活又死了 。 只有当我们打开盒子进行测量时 ， 波函数才会坍塌 ， 猫实际上不是死就是活 。
如今 ， 薛定谔的猫经常被用来展示量子力学有多奇怪 ， 但这不是薛定谔的观点 。 他想表明的是量子力学的阐述是错误的 。 有一个更好的方法来思考薛定谔的猫 ， 或者说一个更合乎逻辑的方法来思考量子力学 。


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