薛丁格的貓又死又活了85年,從未驗證過,是實驗技術難度很大嗎?

2021-01-07 時空通訊

薛丁格的貓是一隻倒黴透頂的貓,又死又活了85年。

所謂「薛丁格的貓」是奧地利物理學家埃爾溫·薛丁格,在1935年提出有關貓生死疊加的一個思想實驗,其目的是反對量子力學大師波爾、海森堡等提出的所謂「哥本哈根詮釋」。

薛丁格當時與愛因斯坦結成統一戰線,對哥本哈根詮釋中提出的測量會導致波函數坍塌、粒子運動不確定性原理提出質疑,認為任何事物都是有內在規律可循的,量子力學的不確定性只不過是存在一些局域隱變量沒有被人們發現,揭示了這個隱變量就能夠得到確定的答案,愛因斯坦說:「上帝是不會擲骰子」的。

薛丁格的貓就是為了說明這個所謂不確定性的荒謬之處,是把量子微觀世界的現象用宏觀現象來解釋。這個解釋就是:如果一直貓關在一個密閉盒子裡,裡面有一瓶裝有劇毒藥的玻璃瓶,有一個錘子受不可預測的某放射性元素衰變控制,只要放射性元素衰變了,錘子就會落下打碎瓶子,瓶子裡的毒藥就會將貓殺死。

但放射性元素衰變只有一個總的半衰期,何時衰變發生無法確定,因此盒子裡控制錘子落下開關的放射性元素到底衰變了還是沒有衰變,盒子外面觀測的人們並不知道,由此這隻貓是死是活也不知道。就這樣,這只可憐的貓在這個盒子裡不知死活的呆了85年。

經典學派與哥本哈根派爭論的焦點。

以愛因斯坦、薛丁格等經典物理學派的科學家們認為,這隻貓是死是活其實早就決定了。在沒打開盒子前,貓已經處於不是死就是活的狀態,只是盒子外面的人們無法觀測,不知道它到底是死是活而已。只有在打開盒子的那一剎那,觀測到了這隻貓的生死狀態。

而哥本哈根詮釋認為,只要不打開盒子,這隻貓就永遠處於不死不活,或者叫既死又活的狀態,是人們打開盒子觀測的那一剎那,才決定了這隻貓的死活,這隻貓從又死又活的疊加態,波函數坍塌為本徵態,這個理論可以解釋並符合雙縫實驗的結果。

薛丁格的這個實驗從宏觀邏輯來看,是與量子力學哥本哈根詮釋相悖的,因此一般人看來,量子力學不確定性原理是荒謬的。但經過幾十年的爭議,貝爾不等式實驗否定了所謂完備局域隱變量問題,哥本哈根派勝出,成為量子力學的正統理論。

薛丁格的貓在現實中從來也沒有真正存在過。

從上面敘述可以看出,所謂薛丁格的貓就是一個思維實驗,憑邏輯現象來推論的,因此這隻倒黴的貓幾十年一直存在人們的思維中,受著人們思維的「肆虐」,但在現實中從來也沒有出現過。

這隻貓到底是白貓還是黑貓還是花貓,就完全憑各人現象了,恐怕全球70多億人有70多億隻貓的現象吧。而現實中全世界所有的貓還是很幸運的,沒有真的被綁上絞刑架受著那又死又活的煎熬。

真要做一個這樣的實驗沒有一點技術難度,但毫無必要。

要真正來實驗一下這個「薛丁格的貓」會怎麼死,並非難事,只要按照思維實驗的要求去設計就行了,在現代科學框架下,這實在是小菜一碟。但這種實驗實在沒有必要,因為這隻貓不管是毒死了還是活著,都只能證明宏觀世界的狀態。況且如果真的做這種實驗,就有一批貓要倒黴了,於心何忍?

宏觀世界的規律遵循的就是經典物理學的邏輯,這隻貓是死是活真的與打開盒子那一剎那沒有任何關係,因此薛丁格是沒有錯誤的。但薛丁格的錯誤恰恰是把微觀量子世界的特殊性,用宏觀理論來解釋了。而量子世界的確存在許多與宏觀邏輯相悖的現象,這已經被無數實驗和理論所證實。

正是由於哥本哈根詮釋,催生出了一系列的全新的量子力學理論,促進了量子力學的大發展,大大深化了人類對大自然最深處本質的認識,從而推動了人類文明的進程。

因此,薛丁格的貓思維實驗,是一個又對又不對的結論。

就是這樣,歡迎討論,感謝閱讀。

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  • 薛丁格的貓在盒子內呆了85年,從未真實驗證過,您覺得它活著嗎?
    1935年一名來自奧地利的物理學家提到了一個有趣理論,他的名字叫愛爾溫·薛丁格,這一理論是根據他的名字命名,名字叫「薛丁格的貓」,當年薛丁格和愛因斯坦統一戰線,認為海森堡提出的哥本哈根測量理論根本不符合宇宙常理,他們兩個並不認同這一理論,此後為了證明海森堡提出的這一條理論違背了科學常理,於是他經過長時間的研究
  • 為什麼沒人做「薛丁格的貓」這個實驗,是有技術難度嗎?
    為什麼沒人做「薛丁格的貓」這個實驗,是有技術難度嗎?一個不可能的實驗「薛丁格的貓」是一個許多人耳熟能詳的故事,有些人甚至能夠將它完整地背下來。然而真正能夠了解這個故事及其背景的人卻並不多,如果你真的希望誰複製這個實驗,去抓只貓來試一試的話,那就說明你真的不懂它。
  • 網友問:為什麼沒人做「薛丁格的貓」實驗,是因為有技術難度嗎?
    為了回答網友的這個問題,我決定親身做一下「薛丁格的貓」這個實驗,等我片刻。123好了我已經做完N遍薛丁格的貓實驗了,並沒有技術難度。「薛丁格的貓」是物理學界的四大神獸之一,這是一個思維實驗,當初薛丁格就沒有打算抓一隻貓來實驗,而是在大腦中想想就好了。這個思維實驗過程如下:在一個密閉盒子中有這樣幾個物品,一隻貓、一瓶密封毒藥、一個錘子、一個電子開關、還有一個放射性元素(可衰變)。
  • 薛丁格的貓——既死又活的貓
    主要是這些概念實在太違背我們已經既定的定律或者定理,比如最著名的要數薛丁格的貓,一隻既死又活的貓,一隻貓它既是死的也是活的兩種狀態疊加在一起,當我們打開盒子時,波函數坍塌那麼貓的死活就瞬間確定。在我們宏觀世界怎麼可能接受一隻既死又活的貓呢,根本無法理解。薛丁格的貓是諸多量子困惑中有代表性的一個。一隻貓被封在一個密室裡,密室裡有食物有毒藥。
  • 為什麼少有人做「薛丁格的貓」這個實驗,是有技術難度嗎?
    「薛丁格的貓」雖然是一個實驗,但它是一個思想實驗,換句話說只能在腦子裡做,無法在現實中演示上世紀初的理論物理學界是最熱鬧的,各路大神粉墨登場讓人應接不暇,但總體而言大神們就兩個派系,一個是以愛因斯坦為首(差不多就他一個)的反量子力學派,一個是以玻爾為代表的量子力學哥本哈根學派
  • 薛丁格的貓是指什麼,為什麼會出現「既死又活」的貓?
    在物理學方面,他的薛丁格方程貫穿了整個量子力學課程學習,並在1933年被授予了諾貝爾物理學,但他最著名的卻不是薛丁格方程,而是「薛丁格的貓」,被廣泛應用於形象描述宏觀尺度與微觀尺度的量子疊加原理
  • 用EXCEL給你一個薛丁格的貓,活貓還是死貓,你能猜對嗎?
    物理學中有個很有名的假說,叫薛丁格的貓,其假設一個鐳原子,氰化物,貓關在一個籠子裡,如果鐳原子發生了衰變,那麼就會引導釋放氰化物,貓就掛了,如果沒有衰變,氰化物不釋放,貓就依然活著。因為放射性的鐳原子會處於衰變和沒有衰變兩種狀態的疊加,所以貓就應處於死貓和活貓的疊加狀態。
  • 薛丁格貓死了嗎?
    相信大家聽說過哈姆雷特的內心獨白:生存還是毀滅,這是一個問題。量子的狀態是可以疊加的,那麼除了生存和毀滅之外,是否哈姆雷特還可以有一個狀態是「生存並且毀滅」呢?要回答這個問題,下面請出物理學四大神獸之一的薛丁格貓。
  • 「薛丁格的貓」講的究竟是什麼?貓到底是死的還是活的?
    相信很多人都聽說過「薛丁格的貓」,即使對物理學不是很感興趣的人。但不少人對「薛丁格的貓」理解有些片面! 簡單說,「薛丁格的貓」是薛丁格提出的一個思想實驗,用於在宏觀現實中描述量子世界詭異的疊加態和不確定性
  • 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。
  • 薛丁格的貓是死還是活?| 知識周刊
    2007年獲英國皇家攝影學會授予榮譽會員資格。著作超過30本,包括《歷史:從文明之初到今天》《時間之書》等。今天讀書君就為你選取他的作品《薛丁格的貓:改變物理學的50個實驗》中的一部分,看看這位英國科學家筆下的這隻神奇的貓,是死還是活呢?
  • 薛丁格的貓:既死又活的貓,難以理解的糾纏態
    隨著這些年穿越電視劇的影響,蝴蝶效應和薛丁格的貓開始被大眾廣泛流傳。本篇文章就來講一講薛丁格的貓。實驗內容如果放射性物質發生衰變,粒子探測器就能接收到衰變放射出的粒子,然後發出信號讓錘子打碎裝著劇毒物質的瓶子,那麼貓就會死。如果粒子不衰變,貓就會活著。白話說明如果不打開容器觀察貓的狀態,就不能判斷這隻貓是活著還是已經死亡。那麼不能判斷貓是死是活,這個時候貓就處在既死又活的糾纏態。如果一旦觀測了,那麼貓就會只處在死亡或者存活一種狀態,這種狀態稱為本徵態。
  • 薛丁格的貓到底是什麼梗?為何一會死一會活,一會既死又活?
    這個實驗已經流傳了幾十年了,而量子力學早已今非昔比。當初薛丁格構建實驗的關鍵點,包括愛因斯坦讚賞這個假設實驗對量子力學提出的質疑,用現代的量子力學來看其實他們當初使勁都使錯了地方。
  • 薛丁格的貓在講一個什麼道理?真的存在「既死又活」的狀態嗎
    學物理的朋友對「薛丁格的貓」這個實驗是非常了解的吧?但是這個小小的實驗說明了什麼問題呢?可能大家的理解也是五花八門的吧?「薛丁格的貓」是由奧地利物理學家薛丁格於1935年提出的有關貓生死疊加的著名思想實驗,是把微觀領域的量子行為擴展到宏觀世界的推演。
  • 生還是死?薛丁格的貓,既生又死!
    只是為了幫助人們更形象的理解量子世界的一個思想實驗! 由於人們對量子世界的種種現象感到困惑,1935年物理學家薛丁格提出這個思想實驗,藉助宏觀世界中較易理解的事例來解釋量子世界的現象。
  • 物理學家們可以窺視又死又活的薛丁格貓
    在最近《 新物理學》(New Journal of Physics)上發表的一篇學術文章指出,物理學家們可以窺視又死又活的薛丁格貓了。在量子力學裡, 薛丁格貓是一種思想實驗,其中,貓被困在盒子中,盒子中的粒子有50-50的變質機率。 如果粒子變質了,貓就死了; 否則,貓就活著。
  • 一隻既死又活的貓——通俗易懂解釋薛丁格的貓原理
    薛丁格的貓是由薛丁格提出的一種理想實驗假說。實驗中,我們在一個封閉不透明的盒子中放置一個放射性原子,一個粒子探測裝置,一隻貓,一個錘子,一個放置劇毒的瓶子。如果放射性原子發生了衰變,粒子探測器就會接收到粒子,發出信號打碎瓶子,貓必死無疑。另一種是粒子不發生衰變,貓活著。然而,實驗不能受光和其他因素的幹擾,所以人們無法查看實驗結果。這樣一來,薛丁格的貓就是一隻既死又活的貓了。人們打開盒子查看是一種宏觀活動,而實驗研究的是微觀現象。打開盒子,就會使微觀和宏觀發生錯亂。
  • 網友問:薛丁格的貓這個思想實驗,能在實際中完成嗎?
    「薛丁格的貓」是量子力學的一個思想實驗,實際可以做實驗,但是無法觀測到「貓死」和「活」的疊加;如果把貓換成其他微觀粒子,科學家是可以製備薛丁格貓態的,也有不少實驗室完成過類似的實驗。薛丁格的貓是奧地利物理學家薛丁格,在1935年提出的量子力學思想實驗,實驗內容:一個封閉盒子內有一隻貓,以及少量放射性物質,一段時間後,有50%的概率放射性物質會發生衰變,然後通過巧妙的物理裝置釋放出毒氣殺死這隻貓,同時有50%的概率放射性物質不會衰變,從而貓活了下來。那麼問題在於,我們在沒有打開箱子前,貓是死的還是活的?
  • 思想實驗中的薛丁格貓是什麼?
    本文所描述的薛丁格貓就是一種經典的思想實驗。薛丁格的貓是一個思想實驗(thought experiment),有時被描述為悖論(Paradox),由奧地利物理學家埃爾溫·薛丁格(Erwin Schrdinger)於1935年設計。這說明了他所看到的量子力學在日常事物中的哥本哈根詮釋(Copenhagen interpretation)問題。
  • 薛丁格的貓為什麼恐怖 薛丁格的貓是什麼實驗
    ,也正是不死也不活,聽起來非常恐怖。薛丁格通過量子力學來向世界證明了,人類在某一個空間,即使生又是死,如果按照這個實驗結論以此類推的話,就決定了我們人類未來會走向哪一個平行世界。量子力學是一種非常奇妙的力量,它可以決定人類的走向,物理學的走向。  一、薛丁格的貓是什麼實驗