科學界的兩隻貓!

2021-01-09 LL諕

今天有幸請到科學界的兩位喵星人——薛丁格的貓和黃油貓,兩位先生將給我們分享他們荒謬而又有趣的實驗室生涯,大家敬請期待吧。

薛丁格的貓:謝邀,剛從實驗室出來,人還活著。

黃油貓:貓哥老乎友啊!

「我」:薛丁格的貓先生,你好,冒昧問下,為什麼你叫薛丁格的貓呢,是因為你家主人是薛丁格嗎?

薛丁格的貓:你好,你可以這麼認為,因為這是薛丁格做的思想實驗,他將我、放射性物質鐳和裝有氰化物的玻璃燒瓶一起放在封閉的盒子裡,盒子裡裝有監控器,一旦檢測到鐳發生衰變,就會觸發機關打破燒瓶,我就會死,如果鐳沒衰變,那我就相安無事。就是說,在你們打開盒子觀測前,我會處在既死又活的狀態,只有當你們打開盒子觀測,我才能結束這種折磨,唉~我太難了。

圖片來源百度

「我」:啊,確實挺慘的,還不如一刀來得痛快,那薛丁格提出這樣一個實驗是想幹嘛?

薛丁格的貓:薛丁格是藉助這個實驗來說明微觀世界的量子力學理論與宏觀世界的經驗常識之間的矛盾,量子力學有很多結論跟宏觀認知是相悖的。

「我」:額,有點深奧,能不能講得通俗易懂點。

薛丁格的貓:舉個例子吧,你知道疊加態不,在量子世界,存在著所謂的疊加態。一個粒子,我們不對它進行觀測,它會處於空間的任何位置這種疊加態上,他在每個位置的可能性可由波函數來描述,只有當我們去觀測,才會看到它在一個確定的位置上,此時疊加態坍縮為了宏觀世界的本徵態(一個具體的現實狀態)。就好比拋硬幣,拋之前你知道硬幣有50%的概率正面朝上,有50%的概率反面朝上,硬幣會處在正面朝上和反面朝上各佔50%概率的疊加態上,拋出去之後,你去觀察,只能看到100%正面朝上或100%反面朝上其中一種狀態。

「我」:嗯~稍微理解了,也就是說,在前面提到的實驗裡,在觀測前,鐳會處於衰變和未衰變共存的疊加態,而你則處在既死又活的疊加態,當我們打開盒子觀測,你才從既死又活的狀態變成活的貓或死的貓,對麼?

薛丁格的貓:不要這麼若無其事的說我死啊,雖然就是這麼回事,然而宏觀世界根本不可能存在疊加態,就像你不可能既在學校又在家裡吧,這就是兩者的矛盾所在。

「我」:原來如此,能將微觀的量子力學問題轉變為宏觀問題,薛丁格有東西的啊!

薛丁格的貓:確實挺厲害的,但他強任他強,別迫害我啊,別把我當成無法理解的怪物啊。

黃油貓:唉~

「我」:黃油貓閣下,你怎麼唉聲嘆氣的,是不是想起什麼「開心」的事了?

黃油貓:薛丁格那位貓哥,咱倆還真是半斤八兩啊!

薛丁格的貓:……難不成你也是工具人?

黃油貓:你們有沒有看過《永久行動》這部影片,這部影片就是為了探索黃油貓悖論而拍攝的。啥叫黃油貓悖論,這其實是兩種民間常識組合而成的理論:身為貓的我從半空中落下,永遠是腳著地;根據墨菲定律(事情如有變壞的可能,無論這個可能性多小,必定會發生),將一片塗有黃油的麵包拋到半空永遠是塗有黃油的一面著地。那麼問題來了,如果把麵包沒塗黃油的一面貼在我的背上,然後把我從半空拋下,是我的腳先著地還是麵包塗黃油一面先著地呢?

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「我」:你的腳先著地,誒不對,又好像是麵包塗黃油一面先著地。嗯?什麼情況?

黃油貓:這不就產生一個悖論了嘛,按照前面說的兩條定律,我永遠無法用腳著地,因為黃油麵包塗黃油一面會先著地;同樣的,黃油麵包塗黃油一面永遠無法著地,因為我的腳會先著地。

「我」:誒等一下,如果是這樣那豈不是會產生一個反地心引力作用,你將會減速降落並在離地面一個短距離處懸浮,然後以極快的速度轉動,最終達到一種恆穩狀態,你跟麵包誰也無法接觸到地面?

黃油貓:就是啊,所以我的餘生將一直在旋轉中度過,可惡,憑什麼擅自決定我的人生啊。

「我」:想開點,你看,你們不就相當於一個永動機裝置了嘛,人類第一個永動機哦。

黃油貓:你是憨憨嗎,咱貓是有翻正反應的,從半空墜落,我總能迅速翻轉過身,做好四肢著地的準備,黃油麵包它會嗎,它就是塊麵包,塗黃油一面先著地也只是根據墨菲定律推出的而已,在我面前它只能乖乖待在我背上,所以結果就是我的腳先著地。

「我」:哈哈,這實驗雖然不真實但還真是有趣啊。好了,感謝兩位的分享,聽了這麼多,相信在場觀眾也跟我一樣有所收穫吧,有沒有誰想發表一下自己的感想呢?

理科生:我講一講自己的感受吧。聽了薛丁格的貓先生的經歷,我發現好像事物都是有兩面性的,確定性與不確定性,你只有跨出那一步去觀察,才能發現它的確定性。然後,黃油貓先生所說的悖論或許是一種嘲諷,我記得黃油麵包實驗本來是為了通俗才拿來比喻墨菲定律的,說的是小概率事件在大基數面前必定發生,這種比喻在邏輯上本身就是錯誤的,然而很多人只記住了這個比喻,而忘記了墨菲定律的本意,這種沒有邏輯的分析所帶來的荒謬結論確實可笑。我的發言結束。

「我」: 感謝這位同學的精彩發言,如有跟前面那位同學不一樣的見解,也歡迎大家在評論區分享自己的感悟哦!

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