大家知道,薛定谔的猫是奥地利物理学家、量子力学的创始人之一薛定谔在1935年提出的一种假想实验。
什么是假想实验呢?就是你不需要在实验室做真正的实验,而是发挥你的想象力来假想一个物理过程。
现在我们就像薛定谔那样发挥自己的想象力,做一个薛定谔的猫的实验。
假设有一个封闭的盒子,里面放进去一只活猫,再放进去一瓶毒药,然后放入一种放射性原子。放射性原子的用途就是为了打开毒药的瓶子,这样毒药就可能毒死猫。
我们利用放射性原子的衰变作为开关,原因是原子衰变具有不确定性。于是就出现了:
如果你打开了盒子发现猫还活着,就说明这种原子还没有开始衰变;如果你发现猫已经死了,那毫无疑问原子已经衰变,打开了毒药瓶。
但是如果你没有打开这个盒子,你就不知道猫是死是活,这时候猫就处在两种可能的状态:要么死、要么活,我们就把这种状态叫做量子叠加态。也就是说,在你没有打开盒子的时候,猫处在既死又活的状态。所以这种不确定性恰好就反映了量子力学非常令人困惑又非常令人着迷的一面。但是大家都知道量子力学是对的,它是描述微观物理规律最成功的理论之一。
薛定谔的猫说明了什么道理?
猫到底是死是活,只有打开看了才知道,事情的结果到底会怎样,只有做了才知道。薛定谔的猫是奥地利著名物理学家薛定谔提出的一个思想实验,试图从宏观尺度阐述微观尺度的量子叠加原理的问题,巧妙地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。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。
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