手机连接器大的有几家:什么是薛定谔猫试验?怎样理解?

来源:百度文库 编辑:高校问答 时间:2024/05/03 04:51:19

量子力学的创始人之一埃·薛定谔在1935年做了一个思维实验,设想在一个与外界完全隔绝的容器中放一只活猫,容器中有一个盛有毒药的密封玻璃瓶,瓶的上方安装着一台仪器,它可以被诸如放射性原子衰变等量子事件所触发,从而使一把锤子下落,打碎玻璃瓶,使毒药散发出来,将猫毒死。如果没有原子衰变等量子事件发生,则猫继续活着。按照人们的一般常识来猜测,猫非死即活。但按照量子理论,却是活猫和死猫两种状态并存,即死活两种状态叠加在一起,是一只又死又活的猫!直到有人从容器外进行观察(测量)时,才能断定猫是活着还是死了。
这个思维实验突出地说明了量子力学中观察(测量)行为的不可思议的含义。在这里,观察(测量)者成为了物理实在的关键要素,精神(意识)可以支配物质,这似乎与整个科学精神相矛盾,因为科学是一项不带个人色彩的客观事业。
在一个完全密封的容器里,有一只猫,还有一个人类观察者位于其中。该猫的生死被描述为一个控制释放毒剂的量子系统。
日前在商情报上见悉一文,给了薛定谔猫这样一个定义——“真相只对相信它的人显露真相。”对此提法我是颇不以为然的。按此说演绎即猫的死活是固定的,而人在打开盒子前未知。我们不妨架设猫当前状态为死的,那认为猫死的人即是相信真相的,而认为猫活的则是不相信真相的。也就是说真实客观存在,而人主观判断并相信其为真实或者非真实。好,那我们将此定义回代入薛定谔猫中,即是猫的状态在打开盒子前确定,而打开盒子的那一瞬间并不对该状态产生影响。也就是说可能性是已经确定的,即猫非生则死,概率为1而非50%。
然而我们知道,在盒子打开之前,猫的生死是无从判断的,也就是说处于一种非生非死的状态。假定有很多的盒子很多的猫,那在大数条件下我们可以认为猫的生死概率各占50%。而猫的生死最终确定在于打开盒子的那一瞬间,而非确定好了而我们不知道。换句话说既是猫生死的确定性原本不存在,存在的只是可能性,一旦盒子打开,那只猫非死即活,另一种可能性立刻就消失了。这也正说明了所谓“薛定谔猫试验的不可逆原理”。或者我们套用量子物理的定义——“波函数是多种本征态叠加的混合体,一旦波函数坍缩,就只剩下唯一的一种本征态,剩下的都将不复存在。”或者我们可以通俗的理解为,下象棋,对手可能跳马,可能捅卒,在对手落子前我们可以考虑所有可能,虽然最终仅仅会遇到其中一种。而在对手落子之前,我们不能说他必定捅卒或者跳马,只能说各占50%的可能,我们可以期盼或者认为是其中一种,但是结果不因我们的主观意思而转移。当对手落子的一刻即是盒子打开的一刻,生死立判!
昨日,一学经济的大牛如是解释这一命题,大意摘录如下:
猫在盒子里时不是处于一种不死不活的状态,而是对我们而言死活的状态不存在。换言之,即是因为我们无从判断死活,自信息量为零,则无推论猫死活的条件(或曰需求)。简言之即不存在故不需要知道。将此结论带入经济现象即表现为:做项目时,客户的某些需求本不存在,等交成果时才出现。没有具体的需求,没法详细做;但是做不出来一个样子,客户就没有一个参照系来提出具体的要求,以此螺旋发展。我们可以把猫看做产品,本来客户不知产品好坏,无从判断猫的生死,等产品出来了,有了结论,再提要求,然后猫进入另一个盒子,开始另一个‘薛定谔猫’实验。
细想之下,似乎也有道理。本来嘛,经典力学在相对论面前不过是谬误,世间本就没有绝对的真理,芥子须弥概莫如是。

应该叫做薛定谔的猫徉谬

薛定谔设想在一个封闭盒子里面有个放射源,它在每一秒时间内以1/2几率放射出一个粒子。换句话说,按照量子力学的叠加性原理,一秒钟后体系处于无粒子态和一个粒子态的等几率幅叠加态。一旦粒子发射出来,它将通过一个巧妙的传动机构将毒药瓶打开,毒气释放后会导致盒子里面的一只猫立刻死亡。当然,如果无粒子的发射,这一切均不会发生,猫仍然活着。现在要问:一秒钟后盒子里的猫是死还是活?既然放射性粒子是处于零和1的叠加态,那么这只猫理应处于死猫和活猫的叠加态。这只似死似活、半死半活的猫就是著名的“薛定谔猫”。

在这个假想实验中,抛掉“猫”这个形象表征之外,薛定谔想要阐述的物理问题是:微观世界遵从量子叠加原理,那么,如果自然界确实按照量子力学运行的话,宏观世界也应遵从量子叠加原理。薛定谔的实验装置巧妙地把微观放射源与宏观的猫联接起来,最终诞生出这只可笑的薛定谔猫,结论似乎否定了宏观世界存在有可以区分的量子态的叠加态。然而,随着量子光学的发展,人们研制各种制备宏观量子叠加态的方案,1997年科学家终于在离子阱中观察到这种“薛定谔猫”态。薛定谔的问题还可以进一步扩展为:宏观世界中是否存在有量子效应?事实上,大量实验事实都肯定地回答了这个问题。