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薛定谔的猫,一直以来人们没有进行这么残酷的实验

时间:2021-01-04 21:21 来源:菜叶 作者: 菜叶

【菜叶网阅读分享】

“薛定谔的猫”是奥地利物理学家薛定谔于1935年提出的关于量子力学的一个著名思想实验,也就是在头脑中假想进行的实验。薛定谔的猫之所以会让许多人产生困惑,是因为这只猫一方面跟高深莫测的量子力学关联在一起,另一方面又跟一个看似非常平常的日常生活的实验联系在一起。

为什么薛定鄂的猫这个实验,人们对其的评价一直褒贬不一呢?先说出这个实验本身吧,在一个封闭不透明的匣子里。放置着一只活猫和一个毒气设施,同时这个匣子连接着一个装置。这个装置包含着一个原子核,当原子核发生衰变就会与毒气设施发生反应,就会产生毒气杀死这只猫。

反之则会安然无恙,而原子核衰变的可能性为50%,也就是说这只猫有50%的可能性会死,同时也有50%的可能性会活下去。

当人们打开盒子观测时,会发现要么猫活着,要么猫被毒死了。但该实验的要害在于,当人们没有打开盒子观测时,该放射性物质处于各一半概率的衰变与不衰变的叠加状态,相应的猫也就处于死与不死的叠加状态。

那么这究竟是一种什么状态,这才是人们真正好奇的地方。这里再强调一下,是死与不死的叠加状态,而不是最终发现要么活着,要么死了。

那么,这到底是一种什么状态呢?各派科学家展开了激烈的争论,具体过程不细说了,最终的结果仍是哥本哈根学派牢牢占据了主流位置,即当你的意识没参与观测时,猫的生死叠加态对于你是毫无意义的。

而当你的意识参与观测,也就是打开盒子的那一刹那,你的意识将直接造成粒子叠加态的坍缩,粒子将会表现出衰变或不衰变的确定状态,从而决定了猫的生死。此时,你看的只是或生活死的猫,而看不到生死叠加态的猫。

哥本哈根学派再次捍卫了“意识”的崇高地位,强调了意识对于实验结果的决定性。

说到这里,大家可能已经觉得够神奇,够可怕的了。但是更可怕的还在后头,那就是后人对这个实验的衍生,有人提出是否可以将猫换成人。

此言一出,四座哗然。这个设想的要害在哪里呢?因为猫是不会说话的,那么即使经历了生死叠加态它也不会表达。但人不一样,人如果感受过叠加态,是可以表达出来的。那么,将人关进盒子,打开后,如果人还活着,请他讲讲生死叠加态究竟是个什么状态不就行了吗。

但是,遗憾的是,一来人们没有进行这么残酷的实验,二来即使真的进行了这样的实验,也不会存在叠加态。

所以,要解决对薛定谔的猫理解上的困惑,要真正搞清楚这个实验在表达什么问题,核心就是要抓住这两点:原子核的衰变是完全随机的事件,完全不同于我们日常理解的抛硬币看天气等随机事件;原子核是微观世界,猫是宏观世界,薛定谔的猫这个实验强行将两个世界联系在了一起,让你从此无法单独的再去看这两个世界

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