萝莉少女 薛定谔的猫,是作假的如故简直的?这只猫为何“既死又活”?

发布日期:2025-04-25 09:14    点击次数:191

萝莉少女 薛定谔的猫,是作假的如故简直的?这只猫为何“既死又活”?

1935年萝莉少女,驰名物理学家埃尔温·薛定谔提议了一个看似荒唐的想想实验——“薛定谔的猫”。

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这个实验将微不雅量子全国的诡异时局放大到宏不雅全国,挑战了东说念主们对“实践”的经典聚会:

一只猫被关在密封的箱子里,箱内有一个辐射性原子、毒气安装和锤子。若是原子衰变,毒气开释,猫会死;若是不衰变,猫就在世。但量子力学告诉咱们,在掀开箱子不雅测之前,猫处于“既死又活”的交流态!

这只猫为何能同期处于死活两种景色?它到底是简直存在,如故只是是一种表面幻象?

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要聚会这个问题,咱们必须深刻量子力学的中枢——交流态、不雅测效应与量子坍缩。

薛定谔想象这个实验的初志,是为了讪笑其时主流的量子力学明白——哥本哈根明白。

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该明白觉得:

微不雅粒子(如电子、光子)不错同期处于多种景色的交流,直到被不雅测时才“坍缩”成笃信景色。

举例,一个电子不错同期通过双缝(双缝实验),发扬出波动性;但一朝被测量,它就会“袭取”一条旅途,发扬出粒子性。

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薛定谔将这一成见延长到宏不雅全国:

辐射性原子的衰变概率为50%,在未被不雅测时,它处于“衰变+未衰变”的交流态。

因此,猫的行运也依赖于原子的景色,导致它既是死的,乱伦小说又是活的。

薛定谔本东说念主并不信赖猫真实能“既死又活”。他觉得:

若是哥本哈根派别的表面是正确的,那么宏不雅物体(如猫)也应该能处于交流态,但这昭着起义知识。

因此,量子力学的明白一定存在问题,或者至少是不完备的。

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然则,这个想想实验不仅莫得推翻量子力学,反而让科学家更深刻地想考:量子效应怎么影响宏不雅全国?不雅测步履怎么蜕变实践?

在经典物理中,物体的景色是笃信的(如“汽车停在路边”)。但在量子全国,粒子不错同期处于多个景色的交流:

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电子云:原子中的电子并非沿固定轨说念通顺,而是以概率云的体式分散在核周围,可能同期出刻下多个位置。

光子的波粒二象性:光子既是粒子又是波,直到被不雅测时才“决定”我方的阵势。

薛定谔方程(量子力学的中枢方程)模样了这种交流态:

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其中,波函数Ψ代表量子系统的景色,包含统统可能性的概率分散。

证据哥本哈根明白:

未不雅测时:系统处于统统可能性的交流(如猫“死+活”)。

不雅测已而:波函数坍缩,系统立时袭取一种笃信景色(猫要么死,要么活)。

问题在于:

什么是“不雅测”?是东说念主的意志?如故任何与环境的作用?

若是无东说念主掀开箱子,猫的景色是否长久不笃信?

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由玻尔、海森堡等东说念主提议,中枢不雅点包括:

波函数代表概率(玻恩明白)。

不雅测导致坍缩,实践由测量步履“创造”。

不笃信性旨趣:无法同期精准测量粒子的位置和动量。

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多全国明白(平行天地)

由休·埃弗雷特(Hugh Everett)提议:

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每次量子测量皆会分袂出平行天地。

在某个全国,猫是活的;在另一个全国,猫是死的。

不存在坍缩,统统可能性皆简直发生。

你在十字街头袭取直行,但在另一个天地,你袭取了左转。

退关系表面(环境互相作用)

退关系(Decoherence)觉得:

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量子系统无法统统安适孤身一人,总会与环境(如空气分子、辐射)互相作用。

这种互相作用会浮松交流态,使其“看起来”像经典景色。

猫的死活早已由环境决定,而非东说念主的不雅测。

隐变量表面(爱因斯坦的抓念)

爱因斯坦觉得:

量子力学的不笃信性背后存在避讳的物理端正(隐变量)。

若是找到这些变量,就能展望统统成果,而非依赖概率。

但贝尔实验(1964)证明:

隐变量表面不顺应实验成果,量子非定域性(如量子纠缠)是简直的。

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归来便是,关于量子力学,“知其然不知其是以然”。

薛定谔的猫于今也曾量子力学最驰名的想想实验之一。它告诉咱们:

量子全国充满不笃信性,但并非弗成聚会。不雅测步履影响实践,但“不雅测”的内容也曾谜。宏不雅与量子的边界尚未统统明确,但科学家正束缚冲破(如量子野心计)。

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正如物理学家费曼所说:

“若是你觉得你懂了量子力学,那证明你还没懂。”

省略萝莉少女,薛定谔的猫的真确谜底不在于“猫是死是活”,而在于它怎么让咱们再行想考:什么是简直?

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