人类常说的“薛定谔的猫”到底是什么?

一只漂亮的花狸

“薛定谔的猫”这个说法随着近年来量子理论的火热成为很多人谈论的话题,那么到底什么是“薛定谔的猫”呢,为什么不是“薛定谔的狗”或者说“爱因斯坦的猫”呢?因为薛定谔曾坦言他的猫论来自于爱因斯坦。

薛定谔本人坦承他的科学工作,常常并非是独创性的,但他总能敏锐地抓住一些人的创新性观念,加以系统的构建和发挥,从而构成第一流的理论:波动力学来自德布罗意,《生命是什么》来自玻尔和德尔布吕克,而“薛定谔的猫”则来自爱因斯坦。

作为奥地利物理学家,量子力学奠基人之一,由他所建立的薛定谔方程是量子力学中描述微观粒子运动状态的基本定律,它在量子力学中的地位大致相似于牛顿运动定律在经典力学中的地位。 提出薛定谔猫思想实验,试图证明量子力学在宏观条件下的不完备性。

用大白话说就是猫被装在了盒子里,当然你也可以说是装在箱子里,如果你不打开箱子,你并不知道里面的猫是死是活。如果想确定猫到底是死是活,那你只有打开箱子一探究竟。也就是说箱子里的猫存在着两种状态,死或者活。

在你打开箱子的一瞬间,如果你发现猫还活着,那这种死的状态就消失了,反之亦然。

实验是这样的:在一个盒子里有一只猫,以及少量放射性物质。之后,有50%的概率放射性物质将会衰变并释放出毒气杀死这只猫,同时有50%的概率放射性物质不会衰变而猫将活下来。

根据经典物理学,在盒子里必将发生这两个结果之一,而外部观测者只有打开盒子才能知道里面的结果。在量子的世界里,当盒子处于关闭状态,整个系统则一直保持不确定性的波态,即猫生死叠加。猫到底是死是活必须在盒子打开后,外部观测者观测时,物质以粒子形式表现后才能确定。这项实验旨在论证量子力学对微观粒子世界超乎常理的认识和理解,可这使微观不确定原理变成了宏观不确定原理,客观规律不以人的意志为转移,猫既活又死违背了逻辑思维。
所以啊,to be or not to be, that is a question。

WANG论科普

量子的不确定性(或称多态叠加的性质)的产生与量子以概率统计为基础的微观世界研究方法造成的。概率统计是研究个和揭示微观运动的一个有效手段,但概率不是实际发生的轨迹,不具备确定性,除非真实发生。但这种不确定性是量子方法的不确定性,而不是物质本身的不确定性。注意量子反映了微观物质世界的运动变化规律,但量子不等同于微观物质本身。所以量子可以多态叠加,但物质本身不是多态的,在任意确定的时间点上物质总是以一个确定的状态客观存在的。由量子不确定性就说物质不确定,其实是犯了混淆量子与物质是不同概念的错误,量子确实能反映物质的部分性质,充其量算是物质的一个侧面,但量子不是物质的全部,更不等同于物质。量子是人为定义出来用于研究微观物质世界的微观粒子,量子的某些性质(如不确定性等)并不是物质本来的性质。把研究微观物质世界运动变化规律的量子特点滥用于宏观物质世界更是荒缪至极。


笑看风起云涌花谢花开

薛定谔的猫是薛定谔提出的一个思维实验。

在密封的房间中放了一只猫,里面还有一个装置,装置中放了一些随时衰变(50%几率)的放射性物质,物质衰变会联动一个锤子,打破一个毒气瓶,毒死房间里的猫。



房间里的猫处于什么状态?

薛定谔认为在打开房间前,那只猫处于既生又死的叠加状态。只有打开了房间,那只猫才会表现为具体的状态。

薛定谔的猫强调了观察者效应。只有在有观察者观察的时候,事物才会是一个固定状态。

就好像你在只有自己一个人的街道中行走,在你没回头的情况下,你的背后说不定一片虚无,或者五彩斑斓,当你一回头,街道被加载完成了,成了一个实物。


说明手册

你在拆快递之前,快递盒里的东西可能是好的,也可能是坏的,好和坏是同时存在的,只有在打开盒子的一瞬间,两种可能性才坍塌到一种可能性,要么是好坍塌到坏,要么是坏坍塌到好。


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