“薛定谔的猫”到底是什么?

一只漂亮的花狸

薛定谔的猫是著名物理学家薛定谔提出的一个思想实验,要解决的是量子理论中的问题,量子的变化是有规律可循的,但又不能精确计算。

打开箱子之前,猫可能是死的也可能是活的,但是我们知道在某时间段内它将会死去,该实验阐述的是量子论中的一种状态,猫的生或死都是打开盒子之后的我们所得到的一种状态,而薛定谔的实验是为了要证明量子论的一个悖论,存在生与死的叠加状态,在此时此刻盒子中的猫,我们没有打开盒子以前,猫是活的也是死的,这与相对论中的生是生,死是死,不存在叠加态相矛盾,即在相对论中无解,所以提出了平行世界的说法,即在平行世界中,我们打开盒子的时刻,猫活着的是一个世界,死了的是一个世界,两个世界都存在,即可解释了猫在盒中的又生又死的状态。薛定谔的猫实验重点是猫在盒子中,即我们没有打开盒子的时候猫的状态,量子论中的相反事物叠加的状态,比如粒子的正转与反转同时存在。

随着量子物理学的发展,薛定谔的猫还延伸出了平行宇宙等物理问题和哲学争议。


震长

“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

近些年量子力学越来越被普及,量子力学中的神兽“薛定谔的猫”被越来越多的人听到,在火爆的相亲节目以及一些娱乐节目中甚至也能听到。在一些文学作品中经常用薛定谔的猫描述陷入爱情中的人,高冷的量子力学居然和爱情联系在了一起,单身狗们该反思一下是不是自己的量子力学没学好了。

薛定谔在量子力学中的贡献是给出了薛定谔方程,这个方程在量子力学中的地位能够媲美牛顿力学中的F=dmv/dt。不过从某个角度看,薛定谔的猫比他的方程还要有名,这只猫至今仍困扰着当今物理学界。

薛定谔给出了薛定谔方程,这个方程能够很好的描述微观世界,可薛定谔没有给出这个方程的物理意义。后来,波恩等人给出了波函数的统计解释,一个粒子如果有几个可能的状态,那它就处在这几个状态的叠加中,只有在测量的时候会塌缩为某一状态,某一状态出现的概率是与模的平方成正比。波恩的解释很好的符合实验,后来波恩也因此获得了诺贝尔奖。可是薛定谔本人坚决不认同,为了反驳波恩等人,薛定谔设计了薛定谔的猫这一实验。

实验大致是这样的:一个密封的箱子里有一个放射性原子、一个粒子探测器、一只锤子、一瓶剧毒物质,另外还有一只猫。如果放射性原子发生了衰变,粒子探测器就能探测到粒子,进而发出信号使锤子击碎装有剧毒物质的瓶子。原子衰变了,瓶子就会破,猫就必死无疑;原子不衰变,猫就是活着的。

问题来了,原子衰变不衰变是由波函数描述的,原子的衰变与否会控制着猫的死活。在箱子外面的物理学家看这只猫,根据态叠加,猫就只能存在两种可能的状态:活态和死态,猫处在了活态和死态的叠加中。一只又活又死的猫,一只百分之多少处在活态百分之多少处在死态的猫,这到底是个什么怪物?有人说你打开箱子不就知道了吗?打开箱子就相当于测量了,按照波函数的解释,测量到的不会是又活又死的猫,只能是其本征态——要么活要么死。

一些文学作品及文艺节目中正是看中了又是这个态又是那个态,所以借用“薛定谔的猫”描述一些处在感情期的男女的错综复杂心态。


刁博

薛定谔的猫是个思想实验,我想大家看过很多解释,应该明白。

简单的说,猫与一个危险装置在一起,无论是危险装置泄露,还是猫触碰了这个装置,都可以导致猫的死亡。

但猫与危险装置都在一个密闭的空间,人是无法观测的,那么人是无法判断猫的状态,薛定谔认为猫处于一个既死又活的状态。

当人打开密闭空间,则产生了叠加,人类就能看到结果了。

人类的观测后猫的叠加状态就是观测者效应。

薛定谔用猫的既死又活状态去解释量子的状态,从而奠定了量子力学的一些理论。

但薛定谔的猫有几个问题,我没看到谁给出解释。

首先,猫是知道自己的状态,是死是活。

其次,我们如果用一个全视角,猫的状态其实是确定的,但人不知道。

再次,人不知道猫的状态,但实际上猫的状态还是确定。

最后,这是西方哲学的一个问题,强调我的存在。

人类从地心说到日心说,到现在的认知宇宙说,我观测不观测,宇宙都在这里。

原来的人不知道宇宙,那并不是宇宙的问题,他们也不能说宇宙处于既死又活的状态,实际上也是睁着眼睛说瞎话。

宇宙或猫的状态,并不是由观测者去决断,观测者也只是反应了宇宙,并不能决定宇宙。

这就是为什么说西方哲学的一个问题,过于强调我的存在。

像这种提法有很多,笛卡尔的我思故我在,其实你思不思与你在不在没有本质必然的关系,你在的时候,也不会无时不刻在思考。

像尼采,我是太阳。如果尼采知道银河系有千亿级的恒星,太阳并不算太大。宇宙还有千亿级的星河系,我不知道尼采会有怎么的想法,按中国人的话,别吹牛B了。

过于强调我,容易自大自狂,但其实我还是什么都不是。

在人群不过几十亿分之一,对于地球开始就忽略不计,对于宏观宇宙,我根本就不存在。对于微观,我也不存在,只是一堆粒子群,还时刻与外界发生着交换。


在路上61281823

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

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

它是奥地利著名物理学家薛定谔提出的一个思想实验,把微观物质在观测后是粒子还是波的存在形式和宏观的猫联系起来,以此求证观测介入时量子的存在形式。换句话说,不是一只真的猫,更不会一半是死猫一半是活猫。但它却激发了人们的想象,居然提出平行宇宙问题,也使得一些唯心主义者兴奋了好一阵子,以为观测者(主观意志)决定猫的死活(存在)。没有真正理解科学家打的比方。


mulin30311368

通俗点就是概率论,我们看见的是物质变化唯一可能性的概率,量子世界存在于所有可能性,物质无限变化的概率是百分之百,也就是说什么事情都存在,我们的宇宙只是无限可能性中的其中一种。不过只是量子理论的一种。


星星是个笑话980

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。


董哲看历史

打个比方说 你要追一个妹子 我们把他称之为薛定谔的妹子 这个妹子呢有很多种角色 在追上之前 她是你的 同学 朋友 女朋友 陌生人等几种角色的叠加状态 就是有概率成了这几种角色 怎么确定呢 就是跟她表白 表白之后 她就会成为这几种角色之一 就像打开盒子后 就知道猫是死是活了



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