薛定谔的猫是指什么 薛定谔的猫什么意思
薛定谔的猫是什么意思?
猫在日常生活中非常常见 , 比如宠物猫、叮当猫、加菲猫等 。 , 甚至还有炒了2000元的星巴克猫抓杯 。但是 , 我们今天要讲的猫在科学界有很大的影响力 , 但它是一只不真实的“猫”——薛定谔的猫 。
对于大多数人来说 , 量子力学没什么可说的 , 但这只猫与深奥的量子力学有关 。为什么猫能以如此轻描淡写的方式表达如此深刻的理论?
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其实薛定谔指的是奥地利物理学家欧文·薛定谔(Erwin Schrodinger , 1887~1961) , 他发展了分子生物学 , 对量子理论做出了巨大贡献 , 是量子力学的奠基人之一 。
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在物理学中 , 他的薛定谔方程贯穿了量子力学的整个历程 , 并于1933年被授予诺贝尔物理学奖 。然而 , 他最著名的方程不是薛定谔方程 , 而是“薛定谔的猫” , 被广泛用于描述宏观尺度和微观尺度的量子叠加原理 。
薛定谔的猫是怎么来的?事实上 , 这只是薛定谔为了反对哥本哈根学派关于波函数的观点而提出的 。最开始 , 以玻尔为首的哥本哈根学派提出了观察对微观粒子的影响 。
比如在著名的电子双缝实验中 , 电子的自旋在测量之前是不确定的 , 这使得电子的状态向量坍缩 , 同时产生了电子向另一个方向的自旋 。
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简单来说 , 哥本哈根学派的观点是 , 任何系统都没有确定性 , 都没有确定的状态 , 其行为只能用概率来度量 , 而度量行为会影响系统 , 使概率变为1 , 这就是所谓的波函数坍缩 。
这种观点也是现在大多数物理教科书中的观点 。在我们观测到某个东西之前 , 它处于每一种可能的叠加态 , 而我们观测到的是波函数坍缩 , 概率变成1所引起的 。
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然而 , 这种波函数坍缩的解释是薛定谔和爱因斯坦所不能接受的 , 他们认为哥本哈根学派违反了狭义相对论 。他们认为在电子双缝实验中 , 电子在产生的瞬间有确定的自旋方向 , 但量子力学无法表达 , 即量子力学是不完整的 。
于是薛定谔和玻尔展开了激烈的争论 , 并在1935年提出了“薛定谔的猫”的思想实验来反对哥本哈根学派 。
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头脑风暴——“薛定谔的猫”这是薛定谔提出的一个意识形态实验 , 意思是把一只猫关在一个装有少量镭和氰化物的密闭容器里 , 在这个容器里镭可能衰变 , 也可能不衰变 , 这两个事件发生的概率是相等的 。
如果镭衰变 , 会触发器官打碎装有氰化物的瓶子 , 猫就会死 。如果镭不衰变 , 那么猫就能存活 。
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【薛定谔的猫是指什么 薛定谔的猫什么意思】
哥本哈根学派的观点:如果把资源网猫作为量子力学的研究对象 , 它在封闭容器中的状态可以用波函数来描述 , 也就是说 , 直到容器打开 , 猫的状态都是未知的 , 所以猫被认为是同时处于生与死的量子叠加状态 。
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在观察者打开盒子的那一刻 , 猫被迫选择了一种状态 , 要么活着 , 要么死了 , 也就是猫的生死由你的观察决定 。进一步可以认为 , 如果你打开容器 , 猫死了 , 那么你的观察杀死了猫!
密闭容器里的猫是死是活?这取决于镭是否衰变 , 因为我们不确定镭是否衰变 , 所以镭也处于衰变和非衰变的叠加状态 。
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那么镭会在资源网络中衰变吗?
答案肯定是未知的 , 因为衰变的概率取决于量子的随机性 。
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