十分鐘讓你搞懂:薛丁格的貓

hello,大家好,我是左右,今天我們要分享的知識是--什麼是薛定諤的貓?

薛定諤大家應該都知道,他不是中國人,是奧地利著名物理學家,全名叫艾爾溫-薛定諤,他是著名的量子力學奠基者之一。他是一位享譽世界的科學家,但他的貓卻比他更出名。我們不僅在評論裡,還是在視頻裡,都曾經聽說過“薛定諤的貓”這個詞彙,可大家真的知道薛定諤的貓到底指的是什麼理論嗎?今天,就讓我們來解開這個謎題,這個答案可能有點抽象,需要認真思考。

十分鐘讓你搞懂:薛定諤的貓

薛定諤的貓,這個現象的全稱應該是--薛定諤佯謬,哥本哈根派認為,量子系統中的疊加態,會因由和外部世界的相互作用,或被外部世界測量時而變成一種固定態,”薛定諤的貓“這個實驗,就是薛定諤最初被用來反駁這一理論而設計的一個理論實驗,即量子力學中的疊加態,不會因由和外部世界的相互作用,或被外部世界測量時而變成一種固定態。這個實驗目的很重要,記住了才可以進行下面的推理。先讓我們來解釋量子系統的疊加態是什麼。

其實,這就涉及到宏觀與微觀的差異性,在宏觀世界裡,我們知道,一個物體,在一個時間所處的位置是固定的,假如你有個習慣,在每個晚上八點拿起手機準時觀看我更新的內容,你手機會在2018年5月25日晚上八點在你手掌上,當你你在2018年5月25日晚上八點五分看完內容,把手機放在枕邊,你手機就會在2018年5月25日晚上八點五分在你枕邊。這是一個確定的位置情況,但在微觀世界裡,這種情況就會有所不同,舉個例子,就拿你身上細胞裡的電子來說,這個電子沒有“習慣”,就算它曾經在一個時間出現在一個位置十幾次,但在下一次,它在這個時間,就處於不同的位置,科學家們就把這個電子會在這個時間裡可能出現的幾個位置命名為疊加態。疊加態不光是指電子,筆者舉這個例子是想說明疊加態的性質-即在微觀世界裡,一個物體或事件,在一個時間,會出現不同的狀態。

搞懂了疊加態是什麼之後,解釋這個薛定諤的貓就容易多了,薛定諤的貓其實是薛定諤做的一個理論實驗,是理論上的,實際沒有發生,也不存在這隻貓。就像是頭腦風暴。

這個理論實驗的內容是,把一隻貓放進一個封閉的不透明盒子,在這個封閉的盒子裡,薛定諤放進了一個放射性原子,一個可以檢測原子衰變的裝置,和一個毒氣釋放裝置。這個原子在一個小時內有幾率發生衰變,如果發生衰變就會被檢測裝置所檢測到,進而激活毒氣釋放裝置,施放毒氣殺死貓。那麼這個被放進封閉盒子裡的貓,就處於一種疊加態。這個貓在一個小時內是生是死?下面的內容需要認真思考。

十分鐘讓你搞懂:薛定諤的貓

在打開盒子之前,我們是不知道這個貓是死是活的,這個需要外部世界的觀察,按照哥本哈根學派的理論來說,在打開盒子進行外部世界的觀察時,貓的生死就會是一個固定的,要麼生,要麼死,這個理論看起來並沒有什麼問題,我們是要在打開盒子之後才能確定貓是死是活。客觀上,但貓的死活,是不需要外部世界的觀察的!早在你觀察之前,它的生死就是固定的!

可能有的讀者讀到這裡會有點迷糊,要讀懂上一段的內容,就需要先記住這個實驗的目的。我在這裡再囉嗦解釋一遍,希望看懂的讀者不要介意。這個實驗的目的,是要反駁哥本哈根學派,關於量子系統的疊加態會因由和外部世界的相互作用,或被外部世界測量時而變成一種固定態的理論,參照實驗來說,即貓是在被外部世界所觀察之後,它的生死才處於一種固定態。但按照客觀來說,這個貓,不管你外部觀察與否,它的生死早就固定了。這就反駁了哥本哈根學派對量子系統的疊加態的理論,到達了實驗目的。親愛的讀者們,你們都懂了嗎?如果還是有不懂的,可以在文章下面留言,筆者會盡我所能跟大家解釋的。

好了,今天的內容就到這裡了,我是左右,歡迎關注點贊,每天,左右都會在這裡,跟大家分享千奇百怪的知識,分享這個世界的秘密哦。

寫在最後,請想要轉載或改編這篇文章的作者仔細觀看: 我發現有不少同平臺的作者來轉載或者改編我的文章,你可以不標註出處,也可以不跟我說明,但請不要胡編亂造!科學類文章,嚴謹是最重要的基礎,請不要為了吸引讀者眼球而說出錯誤的,或根本不存在的誇張的言論,賺錢沒錯,但要有個底線!望自重!


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