薛定谔猫(薛定谔猫的含义是)

薛定谔猫(薛定谔猫的含义是)

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薛定谔的猫是什么意思?

薛定谔的猫是什么?我们应该从头开始。薛定谔(1887-1961)是奥地利著名物理学家,量子力学的创始人之一。他在1933年获得了诺贝尔物理学奖。量子力学是一种描述原子、电子和其他微观粒子的理论,其揭示的微观规律与日常生活中看到的大相径庭。

微观粒子在所谓“叠加态”的状态是不确定的。比如电子可以同时位于几个不同的地方,直到被观察和测量(观测)才会出现在某个地方。如果这种情况发生在宏观世界的日常生活中,就好比:我在家里的什么地方是不确定的。你看我的时候,我突然出现在某个地方——客厅、餐厅、厨房、书房或者卧室。在你看我之前,我在家里像一朵云一样隐形,徘徊在墙壁之间。

这种“神奇”在普通人看来很可笑,薛定谔等物理学家也想不通。于是薛定谔发明了这个悖论来吸引眼球。果然!物理学家一直争论不休。

实验内容

把一只猫放在一个不透明的盒子里,然后把盒子连接到一个装有放射性原子核的实验装置和一个装满有毒气体的容器上。

想象一下,这个放射性原子核有50%的概率在一个小时内衰变。如果它衰变,它会发射出一种粒子,这种粒子会触发实验装置打开装有有毒气体的容器,从而杀死猫。根据量子力学,在没有观测的情况下,原子核处于衰变和未衰变的叠加态。但如果一小时后打开盒子,实验者只能看到“腐烂的核心和死猫”或者“未腐烂的核心和活猫”两种情况。

1935年,薛定谔发表了题为《量子力学的现状》的论文。在论文的第五部分,薛定谔描述了cat实验,这个实验常常被认为是一个噩梦:哥本哈根学派说,在测量之前,一个粒子的状态是模糊的,它处于各种可能性的混合叠加状态。例如,当放射性原子衰变是完全随机的。只要没有观测,就会处于衰变/非衰变的叠加状态,只有实际测量时才会随机选取一个状态。

所以让我们把这个原子放在一个不透明的盒子里,让它保持这个叠加态。现在薛定谔想象出一种结构巧妙的精密装置。每一次原子衰变释放出一个中子,都会引发一系列连锁反应。最后的结果是打碎了箱子里的一个毒气瓶,箱子里还有一只可怜的猫。事情是显而易见的:如果原子衰变,毒气瓶将被打破,猫将被毒死。

如果原子不衰变,那么猫就活得很好。

这个理想实验的巧妙之处在于,通过“探测器-锤子-毒瓶”的因果链,似乎将铀原子的“衰变-未衰变叠加态”与猫的“死-活叠加态”联系起来,使量子力学的微观不确定性变成宏观不确定性;微观混乱变成宏观荒谬——猫不是死就是活,不可能同时是死是活!难怪英国著名科学家霍金听到薛定谔的猫悖论说:“我拿枪把猫打死!”\" \"

薛定谔的猫是什么意思?

它是奥地利著名物理学家薛定谔提出的一个思想实验,指的是把一只猫关在一个密闭的容器里,里面放有少量的镭和氰化物。

镭有衰变的可能性。如果镭衰变,它会触发机制打破装有氰化物的瓶子,猫就会死去。如果镭不衰变,猫就会活下来。根据量子力学理论,猫应该是死猫和活猫的叠加态,因为放射性镭是衰变和非衰变的叠加态。这只又死又活的猫就是所谓的“薛定谔猫”。

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