深度长文:“薛定谔的深度收藏猫”,一只“既死又活”的长文猫
1、深度长文:“薛定谔的薛定猫”,一只“既死又活”的既死建议猫,建议收藏,又活薛定谔的深度收藏猫,很多人都听说过,长文是薛定量子力学发展史上一个著名的思想实验,是既死建议由物理学界大佬薛定谔提出来的。
2、又活薛定谔的深度收藏本意是想通过一只“既死又活”的猫,质疑讽刺以玻尔为首的长文“哥本哈根”诠释,没想到结果事与愿违,薛定这只猫最后不但没有让哥本哈根诠释销声匿迹,既死建议反而让量子力学名声大噪,又活最终哥本哈根诠释得到了主流科学界的认可。那么,薛定谔的猫到底是怎么一只猫呢。其实,薛定谔的猫只是一个思想实验,既然是思想实验,就意味着我们只能去想象,而无法在现实中亲自做这样的实验。
3、为什么会这样呢。简单了解一下实验过程就明白了。实验道具很简单,一个密封的箱子,一只猫,一个铁锤,一个开关,一个毒气瓶,还有放射性元素。
4、如果放射性元素发生了衰变,就会触发开关,开关打开之后,铁锤就会落下,砸碎毒气瓶,释放出毒气,然后猫就被毒死了。反之,如果放射性元素没有发生衰变,猫就不会被毒死。
5、而根据量子力学中的叠加态原理,我们无法确定放射性元素是否发生了衰变,准确来讲,放射性元素一直处于衰变与没有衰变的叠加态,衰变与不衰变的概率都是50%。既然这样,那么开关就处于“开和关”的叠加态,到最后,那只猫自然也会处于“生和死”的叠加态。按照量子力学不确定性诠释,在我们没有观测时,猫一直处于生死的叠加态,注意不是“生或者死”,而是同时处于“生和死”的状态。而当我们想看看“生死叠加态”到底是一种怎样的状态时,猫就会从“生和死”的叠加态立刻坍缩为“生或者死”的经典确定状态。
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1、说白了,也就是我们的观测行为导致了猫的状态发生了“波函数”坍缩,从“生和死”各50%的概率,坍缩为“要么生,要么死”的100%确定结果。当然,我们都明白,现实世界中,不可能存在一只“既死又活”的猫。既然不存在,反推过去,也就说明了量子叠加态是不存在的,起码是不完备的。
2、而薛定谔就是想通过这样的方式质疑量子力学不确定性和叠加态原理,质疑哥本哈根诠释。薛定谔是量子力学的奠基人之一,他为什么要质疑哥本哈根诠释下的不确定性呢。
3、薛定谔具有深厚的数学功底,尤其非常擅长微积分,凭借多年的努力,他在1926年提出了著名的“薛定谔方程”,这个方程本身并不复杂,但并不太容易理解。其实不理解没有关系,只需要明白薛定谔方程在量子力学中的地位就可以了。
4、薛定谔方程在量子世界的地位,就相当于牛顿运动定律在宏观世界的地位,这下应该明白了吧。可见薛定谔方程有多伟大,它能准确解释氢原子结构。但有一个遗憾的地方,薛定谔本人一直无法解释方程中波函数的具体物理含义。
5、我们都知道,任何数学公式最终都要服务于人类的,这就要求数学公式必须有具体的物理意义,否则就失去了现实意义,也就不是一个完备的理论。不久之后,德国物理学家玻恩给出了波函数的具体物理意义。玻恩认为,所谓的波函数其实只是一种概率波,这种概率波只能计算微观粒子在某个位置出现的概率,而观测也只能得到某种结果的概率,并不能保证一定会得到某种结果。正是凭借上述的概率波诠释,玻恩获得了1954年的诺贝尔物理学奖。