薛丁格的貓原來影響了網際網路的存在?

2020-12-14 天文在線

電子的軌跡原來那麼奇妙而深不可測。

奧地利物理學家埃爾文·薛丁格是量子力學的奠基人之一,但是他最為大眾所知的,卻是他從未做過的一項試驗:一個關於貓的思想試驗(即薛丁格的貓實驗)他假想將一隻貓置於一個密閉盒子內,裡面安放了一個一小時內有50%機率殺死貓的裝置。在那一小時的結尾,他提出一個問題,現在貓是活的還是死的?常識告訴我們,貓不是活的,就是死的。

但是,薛丁格指出,根據量子物理,在打開盒子的前一瞬間,貓既是活的也是死的,即貓處於生與死的混合狀態。同時只有打開了盒子,我們才能知道貓是生還是死。除此之前,貓一直處於一種混沌可能性的狀態,既生又死。

薛丁格的觀點聽起來很荒謬。他發覺,量子物理如此難以理解,以至於他本人都放棄驗證此理論,並轉而研究生物。雖然薛丁格的貓看上去很荒謬,但是,它卻是很真實的,也是很基礎的。如果量子物體不能同時處於雙重狀態,我們現在用來觀看視頻的電腦就不會存在量子的疊加現象。量子的疊加現象是自然物質波粒二象性作用的結果。

一個物體要想有波長,就必須擴展空間範圍。這就意味著,它必須同時佔據許多位置,限制在很小空間的物體就不可能太明晰。所以它同時存在于波長內的許多不同地點。物體的波長我們在日常生活的物品中看不到,因為這些波長在變短的同時卻有增長的趨勢,而因為貓相對而言比較大和重。如果我們取一個原子並放大到太陽系大小,那麼貓奔向物理學家產生的波長,就相當於太陽系裡的一個小原子。它小到很難去探測,所以我們從未看到貓的波動。但是,很小的物質,比如說一個電子,卻是能表明波粒二象性存在的證據。如果我們一次把一個電子射向一個有兩個狹窄裂縫的裝置,遠處的電子會像物質一樣馬上被探測出在哪個位置。

我們大量重複此實驗持續追蹤所有電子的軌跡,你會發現它們的軌跡表現出了波的特徵。大量電子聚集在條紋區間內。但是在沒有電子的區間之中夾雜遮擋住了一個細微裂縫,在這個細微裂縫中,條紋區間就不復存在。這表明,電子的集聚形式是電子同時有兩個可穿過的裂縫,但是作用結果卻是一個電子無法選擇通過哪個裂縫,通過裂縫的電子卻是同時發生的這種疊加狀態。也可由現代科學解釋,饒原子核旋轉的電子的軌道是分散的似波軌道。它使兩個原子靠近,電子不需要選擇原子軌道,只需要共享軌道。這就是化學鍵的形成形式。分子中的電子不是在原子A或B中,而是在A和B中。

如果你添加更多的原子,電子會更加擴散,同時被大量原子共享,電子並不是牢固地繞某個原子旋轉,而是在空間內繞著分子旋轉。這種龐大的狀態疊加,表明了電子是如何在導體,絕緣體和半導體間運動的。了解電子被原子共享的方式,使我們有可能精確地控制半導體材料的性能。比如說,矽將不同的半導體以正確的方式組合,令我們可以將電晶體製造成很小的規模。而大規模集成電路放在電腦晶片裡,這些晶片和擴散的電子掌控你們的電腦。

有這麼一個老笑話,網際網路的存在使我們可以分享關於薛丁格的貓的視頻。但是,溯本求源,網際網路的出現卻要歸功於一位奧地利物理學家和那隻虛構的貓。

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

3. LI HAO-TED-+Qiwen Lu

如有相關內容侵權,請於三十日以內聯繫作者刪除

轉載還請取得授權,並注意保持完整性和註明出處

相關焦點

  • 科普小說:貓的薛丁格(下)
    他的貓可以以量子的形態在多個宇宙同時存在,但薛丁格不信。貓就瞬間消失在他的眼前,下一秒又緊接著出現在他的腦子裡,然後開口說話了。薛丁格被嚇得不輕,他非常肯定腦子裡確實是那隻貓在說話,而不是他自我意念所產生的幻覺。有時候那隻貓會在夢裡將他帶到別的平行宇宙裡去,他從未見過另一個薛丁格,他的貓說去往那些平行宇宙之後,他的身份就是那個宇宙的薛丁格了。
  • 薛丁格的貓為什麼恐怖 薛丁格的貓是什麼實驗
    2020-06-19 08:55:59 來源: 精彩影視燴 舉報   薛丁格的貓定論可以讓貓存在中間態
  • 薛丁格的女朋友為什麼不如薛丁格的貓有名?
    進入資訊時代後,量子力學與人類的生活聯繫越來越密切,沒有學過《量子力學》課程的人也能經常聽到量子糾纏、薛丁格的貓等與量子力學相關的概念。提到薛丁格的貓就要提到薛丁格這位物理學家,他給出了薛丁格方程,這個方程在量子力學中的地位足以和牛頓第二定律在力學中的地位相媲美。
  • 深入淺出講解薛丁格的貓
    薛丁格的貓,涉及到了量子力學派系之爭。我們先了解一下薛丁格的貓提出的背景:薛丁格薛丁格雖然提出了波動方程,但他並未給出波函數的物理含義。而且可以說他是愛因斯坦的忠實粉絲,堅持量子世界不應該是不確定性。而波爾等哥本哈根派則把波函數解釋為受觀測影響的概率函數,這讓薛丁格極其不爽。
  • 戰魂銘人薛丁格的貓是什麼 新道具薛丁格的貓介紹
    很多玩家們對於這些新的道具都很陌生,很對的玩家們還不知道這些新道具是什麼,那麼新道具薛丁格的貓是什麼?新道具薛丁格的貓怎麼樣?下面就來看看新道具薛丁格的貓介紹吧。 新道具薛丁格的貓可能還會有很多的玩家們都不知道這個新道具的存在,所以對於玩家們來說這是一個非常陌生的道具,在其實在遊戲中薛丁格的貓這個道具是很特殊的一個道具,這個道具還真的就是一隻貓,說他是一個比較特殊的道具,當然也不是因為他是一隻貓的樣子而特殊
  • 動漫裡出場率居高不下的「貓」,薛丁格的貓到底是什麼?
    在前幾集,《青春》就提到過一個著名的實驗性名詞「薛丁格的貓」,動漫裡學姐就被認為與「薛丁格的貓」的一樣。處在一個「存在」與「不存在」的狀態之中。相信大多數的觀眾對「薛丁格的貓」這一名詞並不會感到陌生,在小說、動漫、以及影視劇中都能夠看到在這一名詞。有時候只是單純的提出這一個名詞,有時候則是作出引申。就像在魔法禁書目錄中「炮姐」給一隻貓取名到狗·德川家康·薛丁格。
  • 薛丁格的貓是指什麼,為什麼會出現「既死又活」的貓?
    貓在日常生活中特別常見,如寵物貓、叮噹貓、加菲貓等,甚至是炒到了2千塊錢的星巴克貓抓杯,然而今天我們要說的這一隻貓在科學界影響非常大,不過卻是一個不真實存在的「貓」——薛丁格的貓。
  • 為什麼不抓一隻貓去做薛丁格的貓實驗?
    量子世界的這個反常讓很多科學家覺得不可思議,薛丁格設計了一個被後人叫做薛丁格的貓的理想實驗去反駁波恩等人對波函數機率波的解釋。在這個實驗中貓被關進一個密閉的箱子,箱子裡還有一瓶劇毒物質、一把錘子、一個放射性原子、控制系統。當放射性原子發生了衰變放出粒子被系統檢測到,錘子便將裝有劇毒物質的瓶子打碎,貓便必死無疑。若是原子不發生衰變,貓就會活著。
  • 什麼是薛丁格的貓?
    薛丁格的貓是我們大多數人可能都聽說過的東西,但是我們當中有多少人真正知道它是什麼意思呢?今天我們就來討論一下,薛丁格的貓是在說是什麼?不過,他最著名的還是是「薛丁格的貓」,這是他為了反對哥本哈根學派關于波函數的觀點而用一隻貓做的思想實驗,但後來,被廣泛應用於形象描述宏觀和微觀物理體系的不同之處。
  • 薛丁格的貓是什麼?它到底是死還是活?
    什麼是薛丁格的貓 薛丁格的貓,是由量字力學奠基人之一的薛丁格提出的思想實驗。薛丁格為了反對玻爾等提出的量子力學哥本哈根詮釋,設計出了這個半死不活的貓來嘲諷,這個無法完成的思想實驗,把微觀的不確定擴展到宏觀的不確定,給玻爾等人帶來極大的困擾。
  • 「道」與「薛丁格的貓」《老子·第二十五章》
    但是在天地生成之前,物就已經存在。它是無聲的、無形的、長存不變的、循環不停的。它就是天地的本根,可以理解為「道」。我們可以把它與現在的量子物理學聯繫在一起。02「薛丁格的貓」實驗「薛丁格的貓」,這個由奧地利物理學家薛丁格提出來的理論,我認為它與老子提出的
  • 什麼是薛丁格的貓,這隻貓到底「害死」了多少人?
    埃爾溫·薛丁格是奧地利著名的物理學家,1926年薛丁格提出了著名的薛丁格方程,為量子力學奠定了堅實的基礎。1933年埃爾溫·薛丁格因薛丁格方程獲諾貝爾物理學獎。1935年薛丁格提出的有關貓生死疊加的著名思想實驗,也就是薛丁格的貓。他試圖從宏觀尺度闡述微觀尺度的量子疊加原理的問題。
  • 一堆薛丁格貓的悲傷
    他白天休息一陣,脫下手套把它們放在書架上手套突然變大,舒展身體用黑暗填滿整間房屋by 特蘭斯特羅默一堆薛丁格貓的悲傷耶霍舒亞的短篇《詩人繼續沉默》,譁啦譁啦雨聲中讀畢別有一番惆悵,閱讀的習慣有點意猶未盡篇幅的短暫,驚蟄以後,雨少的可憐,潮溼的空氣倒是四處遊蕩,大抵屬於不死不活薛丁格的貓,但是哲學和量子世界本身即是互相矛盾的佐證。幸好自己屬於什麼都準備搞不懂的俗人,除了閱讀徜徉的快感,宗教的骰子如何踟躕,想像就燒腦不已,還是算了。
  • 薛丁格的貓:科學界最出名的貓,憑一貓之力解釋量子力學!
    今天我們來聊一聊薛丁格的貓。(文章最後有我個人對文章重點的總結,趕時間的話可以直接跳到最後面看總結。)薛丁格的貓可謂是科學界最出名的貓了,因為它憑藉一貓之力,靠著自己的生死為大家解釋了讓人迷惑的量子力學。我們先來說一說到底什麼是薛丁格的貓,它是如何為我們解釋量子力學的。
  • 為什麼說「薛丁格的貓」是對上帝在擲骰子的最好論證?
    「薛丁格的貓」是量子力學裡一個非常著名的實驗,這個實驗的最初目的是為了論證量子力學的不可靠性,但是最後卻叛變,成為了證明量子力學正確性的重要實驗。但是「薛丁格的貓」這個實驗在現實也就是宏觀世界中是永遠無法實現的。這究竟是為什麼呢?
  • 「薛丁格的貓」中究竟蘊含著怎樣的秘密?
    為了反駁哥本哈根學派,同樣支持愛因斯坦的薛丁格展開了一個大膽的思想實驗,這就是「薛丁格的貓」。假設,將一個原子設備放入不透明的箱子中,同時箱子裡還有一隻可憐的貓,如果原子衰變,那麼毒氣瓶將被打破,貓就會被毒死,如果原子沒有衰變,那麼貓就會好好的活著,當盒子關閉時,我們看不到內部,所以那個原子處在衰變和不衰變的疊加狀態。
  • 薛丁格,不只有他的貓,還有他難以啟齒的婚姻關係
    要說起現在最火的神獸——草泥馬,也就是羊駝,可能逐漸都要被這位仁兄的貓給擠下去了,可為什麼說一隻貓是神獸呢?那我們還得從它的主人——薛丁格說起。或許在平常在我們刷一些電視劇的時候,往往都會看到彈幕上或者是評論區裡出現「薛丁格的貓」,在翻看了各種各樣的量子力學解釋之後,以現在網友的具體形容和表達方式,它大約意思就是指一種存在或者是不存在的狀態。
  • 量子理論實驗「薛丁格的貓」,讓我們認識到一切都是最好的安排!
    根據量子理論,一切都是不確定的,電子在原子裡的運動是不確定的,時而在這軌道,時而在另一個軌道,其他粒子也一樣,存在觀測與不觀測的兩種結果。我們先看看科學界一個而很出名的實驗理論,「薛丁格的貓」。科學界一直對粒子的狀態爭論不休,1935年,奧地利科學家薛丁格發表了一篇論文,題為《量子力學的現狀》,在論文中提出了這個惡夢般的實驗。
  • 《天道》中那4隻「薛丁格的貓」
    電視劇《天道》中,「薛丁格的貓」出現了4次。所謂「薛丁格的貓」,指的是,一隻貓被名叫薛丁格的人關在一個黑暗的箱子裡面,裡面有化學元素衰變的可能性。衰變,貓死;不衰變,貓火。即是說,這隻貓,可能已經死了,但是也有可能還活著。然而,最重要的一點是,我們只有打開這個箱子,我們才能真正的判斷這隻貓到底是什麼狀態,這隻貓,就叫做「薛丁格的貓」!讓兩個副總裁先過去「薛丁格的貓」第一次出現,那是在韓楚風為爭總裁之位而大傷腦筋之時。
  • 薛丁格的貓,不僅僅是一個科學問題?甚至引發了哲學思考
    迄今為止,四隻神獸剩下的當屬薛丁格的貓,這隻貓帶來的驚奇,甚至說驚豔,一直推動物理革命的發展。這隻貓產生的思考不止於物理科學,還滲透到其他科學中。那麼,這隻貓是如何驚豔的呢?這還得從薛丁格本人說起!薛丁格,量子力學的巨匠Erwin Schrdinger,即埃爾溫·薛丁格,1887年生於奧地利的科學家。