“薛定諤的驢”小故事一則

“薛定諤的驢”?

你打錯字了吧!不是“薛定諤的貓”嗎?

那麼,先來說說,薛定諤為什麼要選定一隻可憐的貓作為他的思想實驗對象呢?估計大概也許薛定諤是一個吸貓愛好者,天天抱著自己可愛的貓咪,像吸軟糖一樣吸個不停,吸得貓頭上的毛都掉了一大片。有一天,忍無可忍的貓突然開口說話了:“偉大的薛定諤先生,我認輸了,現在我認你當我的主子,但請你好好研究自己的方程行不行?別整天在這(用你那滿是口水的嘴)吸我的頭了,我已經快被你吸禿頂了!”正在吸得津津有味的薛定諤聽到貓突然開始說話,不禁嚇得愣了一下,但偉大的物理學傢什麼風浪沒見過?他經過短暫的思考,馬上回過神來,一本正經地對這隻貓說到:“好吧,我這就去專心研究物理實驗。”然後,薛定諤轉身打開了自己設計的實驗裝置的門,抱著自己的貓咪,小心翼翼地放了進去,說:“達令,你這在好好待著,讓我們一起來研究物理吧。”然後,趁它還沒反應過來,薛定諤迅速關上了這個如同微波爐一般的實驗裝置的門,拉上了微波爐的窗簾,然後啟動了開關。薛定諤趕緊轉過身去,用手捂住了自己的眼睛,“我不要看,我不要看!”很快,裝置中傳來了貓的一陣陣慘叫聲。

這就是“薛定諤殺貓”的故事。

“薛定諤的驢”小故事一則

等等,我們不是要說“薛定諤的驢”嗎?你為啥子說了半天他和他的貓!是呀!聽我繼續說呀!自從薛定諤在他自己的地盤上搞死了自己的貓之後,有一天又來到我們這裡,想宣傳他的理論和思想實驗,這就需要一隻新貓來演示。可是我們這的人都拿自己的貓當寶看,一天到晚地拿著當親兒子一樣,聞著屎都是香的,恨不得替自己的貓搞對象,所以薛定諤突然發現沒貓可用!這怎麼辦呢?為了支持物理事業的進步和發展,配合好國際友人,做好科學交流研討工作,一些甘於奉獻的人主動站了出來。他們說:“這樣吧,我們的驢肉店一天要殺一頭驢,為了支持物理科學發展大業,我們以後改為殺豬,但還是按驢肉賣,這樣我就能給你提供很多的驢!”然後,他們湊到薛定諤耳邊,悄悄地說:“我這是在為科學做貢獻,你要替我保密哦!”來自國外的薛定諤實際上啥也沒聽懂,他有點發懵,但還是像派大星一樣,似懂非懂地笑道:“呵呵呵呵!”

就這樣,終於決定下來,我們要用一頭驢來做這個實驗,看看一頭死去活來,哦不,是又死又活的驢到底是咋回事,來展現偉大的量子理論的神奇之處,檢驗薛定諤的思想實驗的真實性。

“薛定諤的驢”小故事一則

那麼,開始準備這個實驗裝置吧!

一頭驢被拉到開水房裡,在一個水管前拴住,水管裡是鍋爐燒來的滾燙的開水,平時同學們打開水用的。一個機械臂的手指輕輕地捏住了水龍頭的開關,可以控制水龍頭出水還是不出水。機械臂由一個自動控制系統所控制,這個系統包含一個輸入信號,一個輸出信號。輸出信號可以控制機械臂,輸入信號則連接的是一個電子探測器,可以探測一個衰變的原子是否發射了電子。只要探測器探測到一個電子,自動控制系統就會運行已編寫好的程序,觸發聯鎖,向機械臂輸出打開信號,從而控制機械臂打開水龍頭開關,滾燙的開水就會汩汩湧出,澆到驢屁股上。這時,那頭可憐的驢就會“啊~啊~啊~”地大叫起來,從而說明一個電子確實因原子衰變而射出了。一段時間後,聯鎖會自動復位,機械臂回位,水龍頭就又被關上了,以等待驗證下一次衰變。

同時,為了實現黑盒子的效果,我們還要把這頭驢圍起來,不讓人觀看。否則,這頭驢又被燙又不被燙的狀態就會因為被人圍觀而坍縮了,從而失去了實驗的意義!這樣吧,我們用彩鋼板搭了一個簡易的小棚子,再把門一鎖。

OK,實驗裝置搞定!

“薛定諤的驢”小故事一則

這個實驗裝置有幾大優點:一是取材方便,簡單易上手。驢、彩鋼板、打開水的鍋爐房,都是最常見的東西,易於尋找,搭建方便,可以大大降低實驗難度,節省項目成本;二是實驗可重複利用,實驗裝置可回收。用完的自動化控制系統還可以重新設計程序,再用到廁所的自動沖水裝置上;水龍頭還可以繼續打熱水;彩鋼板可以用來給其他施工項目做圍擋用;而這頭驢本身,也比用貓先進了不少。因為原本的貓實驗中,一旦貓被毒死了,就要再弄一隻貓,而驢卻只會被燙一下屁股,氣呼呼地大叫幾聲,還可以再燙、再利用,重複使用,只是屁股被燙得越來越不像樣了而已。這就像火箭回收技術一樣,可以為我們省下大量的驢資源,從而實現開源節流,大大降低了成本。三是可以實現資源共享。被燙熟的驢肉是不錯的美味,燙一會如果熟透了的話,可以派人進實驗小屋裡割下來一塊,支上桌子,用刀切成薄片或絲,再在三萬六千錘的精品鐵鍋裡汆一下,確保驢肉熟嫩鮮滑,再蘸上用花椒油、老抽、鹽、雞精製成的調料,擺上幾個小板凳,放一盤花生米,來幾瓶啤酒,就可以享用美味了!這樣愜意的生活,真是美極了!一邊進行實驗,一邊研討交流,還解決了午飯問題,真是一舉多得的好辦法啊!此外,還可以拍一部關於美食的自媒體視頻,或者更專業一些,請專業攝影製作人員來拍一部《嘴邊上的大學》,講述科學與美食美妙結合的故事,這都可以創造不少效益呢!最後,如果驢最終被燙死了,還可以把它交給大廚,做一頓真正的驢肉大餐。

這樣的設計!真是巧奪天工啊!

經過上面的分析可以看出,這個經過改進的實驗有著不可替代的優點,完全可以去申請一項發明專利,同學們連名字都想好了,就叫做“一種簡單的、可再利用的薛定諤思想實驗驗證方法”吧!

“薛定諤的驢”小故事一則

總而言之,鏡頭回到現場。

實驗裝置經過一陣忙活總算是搭起來了。這個實驗看似簡單,但其實環節眾多,有很多的零件和設備設施,安裝、連線、調試,同學們忙活了好一陣子,弄得滿身都是汗,但實驗裝置總算是搭建完成了,還是有小小的成就感呢!只見一頭驢,身體健壯,肌肉發達,被牽到水管前,屁股對著水管,用卡子固定好,以確保熱水能燙到它。更專業的是,驢的面前還安裝了一個擴音大喇叭,以便在實驗室裡的薛老師也能夠聽到實驗結果,從而可以在電腦上實時計算一下概率方差。

就這樣,實驗開始了!

原子按照量子力學的概率,精準地發射或不發射電子,精巧的自動化控制裝置準確地按照程序運行,機械臂擺來擺去,控制著水龍頭的開關,滾燙的開水一陣陣湧出又停止,驢時不時地一陣陣慘叫,而驢屁股上越來越紅,驗證了量子效應轉化為確定現實的歷史的過程。旁邊小桌上,同學們忙完了,花生啤酒也擺上了。他們一邊吃,一邊看著實驗結果,一邊愜意地談論著這次實驗。清風徐徐吹過,樹影飄動,口咂美酒,頗有煮酒論英雄、指點江山之感。實驗樓內的實驗室裡,薛老師看著實驗數據,微笑著,滿意地點點頭。

可是,在討論的過程中,隨著討論的不斷深入,認真的同學們經過嚴謹的思考,突然發現,這不對啊,這個實驗其實不用這麼麻煩啊!要什麼機械臂、實驗小屋和驢?我們的控制系統輸入信號不是已經探測到電子了嗎?為什麼還要加個輸出信號,連接上機械臂,打開熱水管,去燙一頭驢?直接看這個信號不就完了?難道就為了大喇叭喊能讓薛老師聽到驢叫嗎?這不值得,這不值得。那麼,偉大的薛定諤為什麼要弄個毒氣瓶,再弄個錘子,放毒氣把貓殺死?改成如果監測到電子就在紙上記錄一下不行嗎?要是僅僅為了展現量子力學的奇怪之處,這是不是太殘忍了?啊啊啊!薛定諤真是個錘子!害死了這麼多貓!假如去掉這些無用的東西搞實驗,不是更加節省成本嗎?實驗也更精簡了,思路也更清晰了!

“薛定諤的驢”小故事一則

還有一個問題。

我們雖然沒有看到驢是不是被燙了,然而,我們卻聽到了它的叫聲,這算不算一種觀察呢?量子力學可是說,觀測行為會導致坍縮,那我們沒去觀測驢,只是聽到它被燙了在那叫又算不算呢?

真是頭疼!

很快,同學們又針對前一個問題繼續探討起來。量子世界到宏觀世界的轉變不是從那個電子探測器上的小點就開始了嗎?要後面那些東西有啥用?或者,至少可以把貓咪抱出去,思考那個又打翻了又沒打翻的毒氣瓶就可以了;或者,還可以思考那個又落下又沒落下的錘子。這不一樣嗎?其實最終的源頭還是那個小點點啊!那個小點點到底是怎麼由一縷波變來的?這個又存在又不存在的神秘小點點!

同學們決定,先不管聽到驢叫算不算一次觀測行為了,我們應該先繼續改進、精簡我們的實驗裝置!

同學們終於恍然大悟了,他們達成了一致意見,立即行動起來,拉走了控制系統,拆除了機械臂,清掉了彩鋼板,牽走了驢,帶著其他的東西回到了實驗室,以開展他們的下一步實驗。

於是,開水房又恢復了往日熱熱鬧鬧、人來人往的景象。這就是“薛定諤的驢”的小故事。

然而,那頭驢究竟怎樣了呢?我們知道,驢終有一死,或早或晚。估計最終它還是死了。


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