深度解讀薛丁格的貓,這隻根本不存在貓為何會引發如此大的轟動?

2021-01-07 量子探索

據不完全統計,在2009年全世界的貓已經超過了6億隻,在這6億隻貓中有一隻貓十分的特別,這隻貓誕生於1935年,它在物理學屆乃至全世界都十分著名,著名英國物理學家霍金曾經表示:當我看到這隻貓時,我恨不得馬上拿槍,究竟是怎樣的一隻貓引起了霍金如此的舉動呢?

這隻貓就是被譽為物理學四大神獸之一的、由物理學家薛丁格飼養的薛丁格的貓

薛丁格貓的由來

1935年,奧地利物理學家薛丁格在一篇關於量子力學的論文中提出了一個思想實驗:把一個貓放進一個完全密閉且不透明的箱子裡,箱子裡有一個由原子衰變觸發的毒氣瓶,當原子發生衰變時,毒氣瓶就會被觸發而毒死這隻貓,如果原子沒有發生衰變,那麼這隻貓就會安然無恙的待在這個箱子裡,我們將這個實驗稱為:薛丁格的貓

講到這裡,大家一定會同情這隻由原子衰變而決定生死的貓,但似乎這個實驗並沒有什麼特別之處,是的,如果我們根據常識去判斷,這隻貓並沒有什麼特別,或者生、或者死,一切都通過那個殘忍的原子衰變機關而決定,當然,這個結論是我們基於宏觀世界的經驗而得出的,但如果使用量子力學,也就是微觀粒子世界的規律去分析,那麼這隻貓就變得截然不同了。

量子力學哥本哈根詮釋:沒有實體,神奇般的概率疊加

量子力學哥本哈根詮釋認為:在沒有觀察之前,所有的微觀粒子狀態都是不確定的,微觀粒子處於一種所有可能性疊加的狀態,只有當微觀粒子被觀測後,微觀粒子才會選擇一種確定的狀態呈現給大家。

接下來,我們將量子力學的哥本哈根詮釋套用在這個實驗上,箱子裡的貓的生死由原子衰變決定,但原子衰變是完全隨機的,所以箱子裡的貓有兩種可能性,第一是生、第二是死,但是根據哥本哈根詮釋,在沒有被觀測之前,微觀粒子處於一種所有可能性疊加的狀態,現在我們將這個理論套用在這隻貓的身上,那麼這隻貓在沒有被觀測之前,就處於一種所有可能性疊加的狀態,而貓的可能性無非就是兩種,生或者死,所以箱子裡的貓就處於一種即使生、又是死的狀態,我們稱之為:生死疊加態,如果你想知道貓到底是生、還是死?好吧,那就請打開箱子觀測。

薛丁格的貓真的存在嗎?

現實中存在一個處於生死疊加態的貓嗎?

我的回答是:不存在,根本不可能存在!

一隻生死疊加態的貓?這怎麼可能?在我們的印象中,貓要麼就是生、要麼就是死,怎麼可能存在一隻既是生,又是死的貓呢?貓的生或者死,肯定是在原子觸發的那一刻就發生了,貓的生死與我們打開箱子觀測、還是不打開箱子沒有任何關係,我們的觀測行為也不可能決定貓的死活,如果我們可以和貓溝通的話,那我真想問問箱子的貓:生死疊加態究竟是一種什麼樣的感覺?

薛丁格的貓引發的深思

是的,相信很多的讀者也是這種看法,我們對於這隻生死疊加態的貓簡直是討厭極了,因為它的存在首先就不符合生理學,它不符合物理學、唯物論、甚至正常的思維邏輯,如果所有人都一致認為這隻貓根本不可能存在時,那麼薛丁格的目的也就達到了,因為薛丁格提出這個思想實驗的目的就是想要用這隻荒誕的貓去諷刺量子力學的哥本哈根詮釋,當這只不可理喻、生死疊加態的貓出現在大眾眼前時,我們才幡然醒悟:如果將微觀量子效應應用到我們熟知的宏觀世界是多麼的荒唐。

薛丁格的貓原本是薛丁格用來反駁量子力學哥本哈根詮釋的,我想薛丁格本人也不會相信真的存在這隻生死疊加態的貓,薛丁格的貓之所以如此轟動,主要是因為薛丁格的貓背後反映了宏觀世界的經典物理學(也包括相對論)與微觀世界的量子力學互不相容,甚至是截然相反,微觀粒子表現出的一些特性在宏觀世界完全不成立,而宏觀世界的經典物理學也無法解釋微觀世界所發生的事,難道微觀世界與宏觀世界真的是相互隔絕的嗎?

目前物理學家一直在尋找一種理論可以將經典物理學與量子力學兼容起來的物理理論,即大統一場理論,或許弦理論有望擔此重任

相關焦點

  • 薛丁格的貓到底是怎樣一隻貓?為何它如此出名?
    我們在網絡上經常會看見有人會說「薛丁格的貓」,這是一隻怎樣的貓,為何如此的出名?同樣是小貓,為何自己家的貓就一生平平……要想了解這隻貓,我們不妨先從它的「主人」說起吧。聽到薛丁格這個名字,不少網友都會認為他是中國人吧,有名有姓,還挺有內涵的名字,也許就是那個地方的網紅,順帶把自家小貓帶火了。如果你起初也是和大臉君這樣想的,那就大錯特錯了。薛丁格其實叫埃爾溫·薛丁格,英文名Erwin Schroding,他是一位奧地利的物理學家。
  • 名聲大噪的薛丁格的貓,根本就不存在?
    在物理學上,有這麼一隻赫赫有名的貓,它是薛鄂定的貓,在實驗中,如果不打開盒子,這只可憐的貓就處於生死疊加的狀態。那麼在現實中,筆者覺得,面對充滿不確定性的未來,只有大膽去嘗試才能獲得想要的結果吧。熱播劇《生活大爆炸》中謝耳朵曾經用這樣一個量子力學理論——「薛丁格的貓」形容Leonard和Penny的戀情。
  • 「薛丁格的貓」到底是什麼?
    一個小時內,這种放射性元素有50%的概率會衰變,而一旦衰變,會通過蓋革計數器釋放電脈衝,進而觸發裝置擊碎玻璃瓶,最終釋放出毒氣將貓毒死。但在整個過程中,箱子都是關閉的,貓是死是活你並不知道,除非你打開了這個箱子。換言之,在你親眼目睹之前,這隻貓既可能是死的又可能是活的。
  • 什麼是薛丁格的貓?為何這隻貓將當時的量子力學攪得天翻地覆?
    說起薛丁格的貓,不僅要提到薛丁格,還需提到愛因斯坦,因為薛丁格的貓原本也是為了幫助愛因斯坦才提出來的。1935年,愛因斯坦與羅森、波多爾斯基聯合發表了一篇論文,直言當時處在萌芽時期的量子力學是不完備的,他們認為物質應該有確定的性質與數值,而不應該全由概率來描述。
  • 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。
  • 薛丁格的貓不可能存在,可是你們為何要相信它存在!
    薛丁格的貓是不存在的!在量子力學中,有一個假想實驗,叫薛丁格的貓。想必大家都聽說過,可是你仔細思考過這個問題嗎? 薛丁格的貓究竟存不存在?薛丁格的貓究竟是死還是活? 這個問題的本質是什麼?薛丁格貓是奧地利物理學者埃爾溫·薛丁格於1935年提出的一個思想實驗。
  • 一口氣搞懂「薛丁格的貓」
    除了這個會可能會衰變的原子核,還會有一個蓋革米勒計數器。它可以捕捉到衰變後的產物,一旦接觸到產物,蓋革米勒計數器就會發出響聲,並且引發連接著毒氣瓶爆發,一旦發生爆炸,毒氣就會殺死這隻貓。反駁「不確定性」的詮釋所以,通過這個的方式,薛丁格就自認為把原子的衰變和不衰變的波函數和貓的死活構建起了聯繫。也就是說,他把一個微觀世界的問題,轉移到了宏觀世界。這隻貓就應該處於一種可能死或者可能活的疊加態。
  • 既死又活的薛丁格的貓,根本就不存在?
    於是,這就導致了被愛因斯坦稱為「幽靈般的超距作用」(spooky action at a distance)的困惑。在量子力學誕生之初,物理學家就把波函數的塌縮看作悖論,它也是量子理論讓人十分困擾的一個方面。這種令人心神不定的困惑,迫使物理學家發展出了量子力學形形色色的其他版本。不過量貝模型認為,根本就不存在悖論。
  • 薛丁格貓死了嗎?
    在一個封閉的盒子裡裝有一個量子儀器和一隻貓,這個量子儀器,比如說是一個量子的粒子,它有一半的可能會衰變,另一半的可能則不發生衰變。如果這個粒子衰變了,就會引發一瓶毒藥被打破。毒藥被打破了之後,貓就會被毒死。而另有一半可能,量子衰變並沒有發生,那麼毒藥沒有被打破,貓也沒有被毒死。
  • 薛丁格的貓,不僅僅是一個科學問題?甚至引發了哲學思考
    但不可否認,新的理論必定會代替舊的思想。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!
  • 從薛丁格方程到薛丁格的貓,薛丁格的這兩件東西顛覆了整個世界
    量子講堂第十三期:從薛丁格方程到薛丁格的貓,薛丁格親手創建的這兩件東西,第一件東西顛覆了經典物理學,第二件東西則顛覆了整個宏觀世界說起薛丁格,可能大家第一時間想到的就是那隻讓整個世界都為之瘋狂的薛丁格的貓,但薛丁格的貓僅僅是一個思想實驗而已。
  • 「巖中花樹」和「薛丁格的貓」,看似異曲同工,根本是兩回事
    導語:巖中花樹是中國思想家王陽明的一段公案,薛丁格的貓是奧地利物理學家的一個實驗。本來是中國古人的故事跟現代量子力學的實驗,兩個看似風馬牛不相及的事,怎麼被扯到一起了呢?原因是這兩個理論現在常被人拿來對比,因此引發了各種不同的聲音。
  • 薛丁格的貓原來影響了網際網路的存在?
    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。
  • 讓薛丁格的貓跳舞起來 ——破解薛丁格的貓的思想實驗難題
    在現實宏觀世界中根本沒有發現過這樣的狀態,令人感到不可思議;2、半衰期的那麼長時間內,原子如果發生衰變,也不可能延遲到開箱子的一瞬間才衰變,為什麼貓只能在開箱子的一瞬間決定死去才是倖存?二、對薛丁格的貓的這一思想實驗的追本溯源上文說過,這一思想實驗是由於電子雙縫實驗產生的。
  • 《天道》裡的大智慧,丁元英為何要騙劉冰?這是一個薛丁格的貓
    01:薛丁格的貓世界上的萬千隻貓中,最出名的那一個叫「薛丁格的貓」,但若說世界上哪只貓最可憐,應當也是「薛丁格的貓」。由於某種玄之又玄的設定,這個被加了「薛丁格」前綴的貓處在了某種不死不生的玄妙狀態中,但這個世界上又哪有真正不死又不生的物種。
  • 「薛丁格的貓」與「法律判決書」
    (圖片自網絡,侵刪)壹.薛丁格的貓跑出來了嗎…一次聽到兩個刑事律師討論獲得有效辯護的不確定性,有句對話我覺得頗為有趣。她說:「讓我們心心念念的有效辯護的判決書,好像那個薛丁格的貓,直到收到判決的那一時刻,你才知道,辯護理由是否被採納」。她接著說,「庭審效果不錯,質證過程也很順利,一切似乎可以肯定法庭會採納我們的辯護理由,但不到最後收到判決書的一刻,你還是不能確定「。如果要從獲得確定判決的時間點來說,這個律師的感慨是有一些道理的。薛丁格的貓,算是人類歷史上很出名的貓了吧?
  • 薛丁格的貓到底講的什麼?為何如此有名?
    最近有很多人問這個問題,記得某位央視著名主持人(這裡就不點名了)也會有這樣的質疑:薛丁格的貓到底是什麼?薛丁格養的貓嗎? 當然不是,如果確實薛丁格養的貓,也不會與科學聯繫在一起了!
  • 薛丁格的貓是不確定的貓
    提出的一個思想實驗,是指將一隻貓關在裝有少量鐳和氰化物的密閉容器裡。鐳的衰變存在機率,如果鐳發生衰變,會觸發機關打碎裝有氰化物的瓶子,貓就會死;如果鐳不發生衰變,貓就存活。但是在沒人打開箱子觀察前,沒人知道貓是生是死,所以這貓既死又活
  • 薛丁格的貓
    文章很短,但長度不重要,趣味比較重要。---有人發給我下面這個趣圖。從表面上看,這是一個圍棋死活題。實際上它有一個巧妙的隱喻。原題設計者把它叫薛丁格的貓。下面這一段是從百度上摘下來的介紹(註:本來不想加這段,但公眾號規定文章必須夠300字才可以發,所以摘一段貓的介紹。已經知道這個概念的可以跳過這段,沒有新內容。沒有聽說過這個概念的人,如果讀了這段,而且搞懂了,或許這是你今天上網的最大收穫)。
  • 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