关于“薛定谔的猫”
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量子论的诞生已经过了一个世纪,其辉煌鼎盛与繁荣也过了半个世纪。
但是量子理论曾经引起的困惑至今仍困惑着人们,正如玻尔的名言:“谁要是第一次听到量子理论时没有感到困惑,那他一定没听懂。“
薛定谔猫是薛定谔在1935年提出的关于量子力学解释的一个佯谬(也译为悖论)。
猫被封在一个密室里,密室里有食物有毒药。毒药瓶上有一个锤子,锤子由一个电子开关控制,电子开关由放射性原子控制。
这个装置由薛定谔所设计,所以猫便叫做薛定谔猫。
原子核的衰变是随机事件,物理学家所能精确知道的只是半衰期——衰变一半所需要的时间。
如果一种放射性元素的半衰期是一天,则过一天,该元素就少了一半,再过一天,就少了剩下的一半。
但是,物理学家却无法知道,它在什么时候衰变,上午,还是下午。当然,物理学家知道它在上午或下午衰变的几率——也就是猫在上午或者下午死亡的几率。
如果我们不揭开密室的盖子,根据我们在日常生活中的经验,可以认定,猫或者死,或者活,这是它的两种本征态。
如果原子核衰变,则放出阿尔法粒子,触动电子开关,锤子落下,砸碎毒药瓶,释放出里面的氰化物气体,猫必死无疑。
但是,也就是在揭开盖子的一瞬间,描述猫的状态的波函数由叠加态立即坍塌到某一个本征态,即死态或者活态。
量子理论认为:如果没有揭开盖子,进行观察,我们永远也不知道此猫是死是活,她将永远到处于死与活的叠加态,即通常所说的半死不活。
这与我们的日常经验严重相违,要么死,要么活,怎么可能不死不活,半死半活?
但是,如果我们用薛定谔方程来描述薛定谔猫,则只能说,她处于一种活与死的叠加态。我们只有在揭开盖子的一瞬间,才能确切地知道此猫是死是活。
但是量子理论曾经引起的困惑至今仍困惑着人们,正如玻尔的名言:“谁要是第一次听到量子理论时没有感到困惑,那他一定没听懂。“
薛定谔猫是薛定谔在1935年提出的关于量子力学解释的一个佯谬(也译为悖论)。
猫被封在一个密室里,密室里有食物有毒药。毒药瓶上有一个锤子,锤子由一个电子开关控制,电子开关由放射性原子控制。
这个装置由薛定谔所设计,所以猫便叫做薛定谔猫。
原子核的衰变是随机事件,物理学家所能精确知道的只是半衰期——衰变一半所需要的时间。
如果一种放射性元素的半衰期是一天,则过一天,该元素就少了一半,再过一天,就少了剩下的一半。
但是,物理学家却无法知道,它在什么时候衰变,上午,还是下午。当然,物理学家知道它在上午或下午衰变的几率——也就是猫在上午或者下午死亡的几率。
如果我们不揭开密室的盖子,根据我们在日常生活中的经验,可以认定,猫或者死,或者活,这是它的两种本征态。
如果原子核衰变,则放出阿尔法粒子,触动电子开关,锤子落下,砸碎毒药瓶,释放出里面的氰化物气体,猫必死无疑。
但是,也就是在揭开盖子的一瞬间,描述猫的状态的波函数由叠加态立即坍塌到某一个本征态,即死态或者活态。
量子理论认为:如果没有揭开盖子,进行观察,我们永远也不知道此猫是死是活,她将永远到处于死与活的叠加态,即通常所说的半死不活。
这与我们的日常经验严重相违,要么死,要么活,怎么可能不死不活,半死半活?
但是,如果我们用薛定谔方程来描述薛定谔猫,则只能说,她处于一种活与死的叠加态。我们只有在揭开盖子的一瞬间,才能确切地知道此猫是死是活。