科普:“薛定谔的猫”的两大误区

2018-05-21 22:32:20   

作为科学界中鼎鼎有名的两大神兽之一,薛定谔的猫给人一种光怪陆离又捉摸不透的感觉,有时又引导人们去思考意识和万物本源的关系,总让人觉得阴森古怪。这里小编就简单介绍一下这个思想实验,并且重点要向大家科普下两个误区,许多人都误解了其中的含义。

这个实验很简单,就是在一个密闭的空间中放一只黑猫,当然也可以是白猫灰猫棕猫,都无所谓,然后在密闭空间中安装上一盒具有放射性的原子核物质,然后再将它连接到电锤上,如果放射性物质衰变就会释放阿尔法粒子,就启动了电锤,然后锤子就会砸下,将底下的毒药瓶打破释放有毒的氰化物,这只猫就死了。相反如果在一定时间内,放射性物质没有衰变,那么这只猫就不会死。

在经典力学中,这只猫在某个时间点上的生死只能是一种情况,要么生要么死,客观事实是确定的,只不过就是我们是否知道而已;在量子力学中,某个时间点上,这只猫生死的客观事实是不确定的,如果我们参与了这个体系,那么波函数就会坍塌,猫的生死就会确定。

误解一

量子力学是描述微观世界物质的规律,但这只薛定谔的猫是宏观世界的,这么描述只不过是为了让人更好的理解,在宏观世界中并不存在叠加态。经常看到有很多读者用量子力学来描述宏观物质,说我们的世界是叠加态的,我们的意识参与其中使叠加态坍塌,所以才有了现在的世界。这种说法根本就是唯心主义,也完全忘记了量子力学适用于微观世界的先决条件。

在微观世界中这种叠加态是存在的,就像双缝干涉试验一样,科学家观察发现一个光子可以同时通过两条缝隙,但用仪器去精密测量的时候,这个光子就只通过了一条缝,也就是说波函数坍塌了,只留下了一个结果。

误解二

其实薛定谔当时所提出的这只猫根本不是为了解释量子力学的现象。相反,他是为了讽刺挖苦量子力学的荒唐而提出的言论,但却被人误解而登上了《自然科学》杂志,成了量子力学的推广者。如今这个著名的思想实验已经成为了量子力学的基础。并且在这个思想实验的背后暗藏着薛定谔本人对当时纳粹行为的不满,就像一只黑色的猫一样,影射这个凶险又变幻莫测的世界。

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