薛丁格的貓與愛因斯坦之間的故事,你知道嗎?

2020-11-22 騰訊網

提到薛丁格,腦子裡立馬蹦出一隻無辜的貓。

這是咋回事呢?

首先不得不先說下薛丁格在量子力學上的一項重大的成果——薛丁格方程,它奠定了波動力學的基礎,是量子力學的基本公式。

儘管對於量子力學框架搭建、學科發展有著巨大作用,然而他本人對於量子力學卻並不感冒。甚至他自己表示自己很後悔,萬萬沒想到為量子力學做了這麼多的貢獻。

他有一個好朋友對於當時的量子力學觀點也十分的嫌棄,尤其是針對以波爾為代表的哥本哈根學派的量子力學觀點進行批判,這個人就是愛因斯坦。量子力學認為微觀物體具有不確定性,是有和沒有兩種狀態的疊加。就好像有人問你,你愛我嗎?你回答說我愛你但是我又不愛你,他肯定想給你一jio。愛因斯坦也這樣想,這是在耍我嗎?實際上這是宏觀認識和微觀認識的區別。量子力學很多觀點都違反了宏觀上的常識,看起來是謬論,但在微觀世界確是真理。

愛因斯坦和波爾兩個人可謂是相愛相殺,兩人相識在柏林,同樣也在柏林分道揚鑣。愛因斯坦發起了一次次挑戰,但是屢戰屢敗,又屢敗屢戰。作為好朋友的薛丁格看不下去了,對愛因斯坦說:「別怕,我來幫你」。愛因斯坦起初是開心的,好兄弟,一輩子,但是後來怎麼想的就不知道了。因為薛丁格同志儘管打著「愛」字旗號,卻不斷的為量子力學的建設添磚加瓦,手裡的搬磚一次次拍向愛因斯坦的後腦勺。

1935年,愛因斯坦來聯合同事幾人一起發表了一篇文章,對量子力學發動了總攻,「物體應該有實在的要素——準確的數值和性質,然而量子理論僅僅給出了概率 。」薛丁格見好友放出的大招,認為勝利女神已經在微笑,寫信向愛因斯坦道喜,等著這些認為量子力學的傢伙們自取其辱吧。愛因斯坦微微一笑,指點江山的表示,這些日子的鬧劇可以GAMEOVER了。但是愛因斯坦感覺這樣贏了還不太爽快,要給失敗者一些刺激再行。於是他想到用一個有趣的實驗對量子力學的支持者們進行嘲諷。

兩個一模一樣的密閉盒子,在其中一個盒子中放入一個球,在打開任一盒子之前,按常理來說,在第一個盒子中找到球的概率應該是50%。盒子裡既有球同時又沒有球,你說個球。

但是愛因斯坦感覺這樣用宏觀的描述不夠,要用微觀原子做實驗才能更充分地打臉,於是就把自己的想法告訴了薛丁格,讓他這個量子力學「略有造詣」的夥伴幫忙改造一下。沒問題啊,薛丁格一臉興奮地表示,大刀早已饑渴難耐了。於是治療量子力學這一「頑症」的終極特效藥——薛丁格的貓誕生了。

簡單說就是指在一個盒子裡有一隻貓,少量放射性物、一系列的機關。有一半的概率放射性物質將會衰變,進而觸發機關,然後釋放出毒氣,幹掉這隻貓。同時另一半可能就是沒衰變,貓活著。在打開盒子前,貓不知道是活著還是死了,所以貓死了的同時又活著。在常識看來,這就是在把人當傻子看嘛,瞧不起我的智商是不,看我不削你。

就在愛因斯坦和薛丁格等著嘲諷的時候,萬萬沒想到啊,這隻貓叛變了——在量子力學支持者的手中,這隻貓成了恰好揭示量子力學本質的存在,那就是量子疊加態原理。作為特效藥的貓,搖身一變成為了量子力學的看山神獸,讓愛因斯坦再次被薛丁格一磚撂倒在地。

相關焦點

  • 愛因斯坦的骰子,薛丁格的貓,你真的懂嗎?
    物理學上有四大神獸,其中最著名的一個,莫過於是薛丁格的貓。作為討論量子力學就不可能繞過的話題,薛丁格的貓的名氣已經遠遠超出了量子力學的範圍。當然了,有些人只不過是拿它來開玩笑。但是還有更多的人,自以為了解薛丁格的貓,實則有著非常大的誤解。那麼,薛丁格的貓到底是什麼意思呢?
  • 薛丁格的貓,你所知道的醫患故事改編!
    說到薛丁格的貓,想必大家都有所耳聞,但可能不太理解,而實驗是這樣,在一個盒子當中放入一隻貓,還有少量的放射性的物質,而基於數據概率來說,有一半的機率放射性的物質會衰變並釋放毒氣殺死這隻貓,但同時也有一半的機率放射性物質並不會衰變,從而貓會活著;
  • 薛丁格的貓說明了什麼,理解它或許能讓你超越愛因斯坦?
    下面我說說實驗本身及關鍵點與目的,但我們不能停留在過去,所以我會給簡單說一下現代的升級版量子力學,然後我們回過頭分析兩者間的問題所在,讓你通過這篇文章超過愛因斯坦與薛丁格對於量子力學的部分認識,這是你趕超偉人的機會。
  • 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。
  • 薛丁格的貓是什麼?
    薛丁格的貓是物理學的四大神獸之一,並非是指某種動物,而是一種思維實驗。接下來講一下這個實驗的背景故事。二十世紀物理學的兩大支柱相對論和量子力學,大家對相對論比較了解,或者是即使不懂什麼意思但是會經常聽說。
  • 愛因斯坦的「上帝不會擲骰子」與「薛丁格的貓」有什麼聯繫?
    愛因斯坦說:「上帝不會擲骰子」;波爾說:「別去管上帝能做什麼!」這是網絡上流傳的愛因斯坦與波爾之爭的精闢語言。其實這都不是原話,但意思差不多。爭論的兩邊都知道這個世界沒有上帝,他們爭論的「上帝」是指自然規律。那麼這個被號稱為世紀之爭的科學理論大戰具體是怎樣一個過程,最終鹿死誰手呢?我們一起來重溫一下這段歷史,看看這些科學大師們的風採。
  • 愛因斯坦與哥本哈根派之爭鹿死誰手,薛丁格的貓扮演了什麼角色?
    當愛因斯坦把自己的想法告訴好朋友薛丁格後,薛丁格興奮的決定設計一個更能說明問題的思想實驗,以此支持愛因斯坦。這就是著名的「薛丁格的貓」。薛丁格當然有許多的科學成就,但流傳至今更為廣大吃瓜群眾所知的卻是這隻「薛丁格的貓」。
  • 薛丁格為什麼會提出薛丁格的貓思想實驗?竟是為了幫愛因斯坦吵架
    薛丁格為什麼會提出薛丁格的貓思想實驗?竟是為了幫愛因斯坦吵架20世紀相對論和量子力學是當時最重要的兩大基本支柱,量子力學解決微觀粒子運動規律的理論,馬克思·普朗克、尼爾斯·波爾、沃納·海森堡、埃爾溫·薛丁格、阿爾伯特·愛因斯坦等一大批科學家共同努力才得以創立量子力學,也就是上面被譽為世界最輕朋友圈的照片!
  • 黑洞、薛丁格的貓與愛因斯坦:量子物理學顛覆的世界
    愛因斯坦則在盤算另一件事:量子論方興未艾,當其之強,要打敗它的確太難了。可是難道因果律和經典理論就這麼完了不成?不可能,量子論一定是錯的!嗯,想來想去,要破量子論,只有釜底抽薪,擊潰它的基礎才行。愛因斯坦憑著和玻爾交手的經驗知道,在細節問題上是爭不出個什麼所以然的,量子論就像神話中那個九頭怪蛇海德拉(Hydra),你砍掉它一個頭馬上會再生一個出來,必須得瞄準最關鍵的那一個頭才行。
  • 世上沒有後悔藥嗎?你就不想改變人生嗎?薛丁格的貓會告訴你答案
    說到這裡就要提到兩個物理學家,一個就是愛因斯坦,一個就是薛丁格。愛因斯坦曾經說過,上帝是不會擲色子的。對於粒子表現出來的不確定性和概率特性。愛因斯坦認為,量子力學是一種不完整的解釋。在他去世之前,也沒有研究清楚量子力學的本質。而薛丁格提出更加叫人難以理解推斷實驗,那就是薛丁格的貓。現在我們就說說薛丁格的貓。豎著地向上扔一個球。
  • 知道薛丁格的貓,那你知道薛丁格的123589個女人嗎
    薛丁格,和他的貓埃爾溫·薛丁格(1887年8月12日~1961年1月4日)是奧地利物理學家,量子力學奠基人之一,發展了分子生物學,建立了波動力學。薛丁格的貓是他提出的一個著名思想實驗,是指將一隻貓關在裝有少量鐳和氰化物的密閉容器裡。如果鐳發生衰變,貓會死;如果鐳不發生衰變,貓就存活。
  • ...被誤解的寵物|薛丁格的貓|量子力學|薛丁格|尼爾斯·玻爾|薛定
    參考文章:對薛丁格的貓的簡要說明。藝術家對薛定貓的描繪。 (圖像:快門)被稱為薛丁格的貓的思想實驗,是量子力學中最為著名和被誤解的概念之一。 通過深入探索,研究人員對物質現實有了驚人的了解。根據《量子》雜誌上的一篇文章,奧地利物理學家埃爾文·施洛德(Erwin Schrodinger)幫助發現了量子力學這門學科,他於1935年作為對最初由愛因斯坦提出問題的評論,首次構思了他的貓難題。在發展對亞原子領域的新認識時,大多數愛因斯坦和薛丁格的同事已經意識到,量子實體表現出極其奇怪的行為。
  • 神打臉,薛丁格為了幹翻量子力學放出的貓撂倒了自己還有愛因斯坦
    總結來說,你選擇以確定電子位置的實驗本身,就導致了你無法對電子的動量進行精密的測量!玻爾為首哥本哈根派認為,這一測不準原理是自然界固有的不確定性導致的!簡而言之,人類並不能獲得實在世界的確定的結果,只能由這次測量推測下一次測量的各種結果的分布機率,而無法對事物在兩次測量之間的行為做出具體描述。
  • 知道薛丁格的貓,那你知道薛丁格的123589個女人嗎?
    薛丁格,和他的貓埃爾溫·薛丁格(1887年8月12日~1961年1月4日)是奧地利物理學家,量子力學奠基人之一,發展了分子生物學,建立了波動力學。薛丁格的貓是他提出的一個著名思想實驗,是指將一隻貓關在裝有少量鐳和氰化物的密閉容器裡
  • 「薛丁格的貓」思維實驗提出,陰差陽錯地宣傳了量子力學
    「薛丁格的貓」屬於一個思維實驗,很多人不了解這個實驗的真正含義,但是也都聽別人提過這個實驗。這個思維實驗的提出,最初目的是為了反對哥本哈根派的不確定性原理,屬於思維實驗並不是現實生活中所做的實驗。但是隨著發展全世界的物理學家都對愛因斯坦的相對論進行研究,逐漸的認識到了愛因斯坦的偉大。而量子力學的提出愛因斯坦也是舉足輕重的奠基人,但是隨著發展哥本哈根派的介入,讓量子力學走入了另外一條路。這一條路是愛因斯坦無法接收的,一個量子同時處於多種狀態,只有觀測的時候才變成一種狀態,愛因斯坦諷刺的提出:上帝還擲骰子嗎?就表達了自己對於不確定性原理的觀點是不贊同的。
  • 來自愛因斯坦的權威解釋:薛丁格的貓,啥也不是
    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,試圖從宏觀尺度闡述微觀尺度的量子疊加原理的問題。這一思想實驗巧妙地把微觀物質在觀測後是粒子還是波的存在形式和宏觀的貓聯繫起來,以此求證觀測介入時量子的存在形式。
  • 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?量子力學理論預言與實驗結果之間高度符合,讓大家從對量子力學原理半信半疑到承認它的正確。大家都知道雙縫幹涉實驗,無論是光還是電子,穿過一個有並列雙縫的障礙物,在後面的屏幕上留下的是多條明暗相間的幹涉條紋,而不是兩條與雙縫對應的亮條。之後,科學家改成用單個光子或單個電子重複這個實驗,在屏幕上留下的仍然是幹涉條紋,它們並沒有像預期的那樣只走一條路。
  • 量子力學的悖論,所有人都知道薛丁格的貓,但你知道湯普森的燈嗎
    你看到的世界是真實的世界嗎?量子力學的發展讓我們無數次顛覆對世界的認識!薛丁格的貓稍微熟悉量子力學的同學們,應該都知道薛丁格的貓湯普森的燈那麼在理解了薛丁格的貓之後,不要覺得就理解了量子力學了,量子力學還有更多不可思議地顛覆你對世界認識的悖論,就比如今天介紹的湯普森的燈。
  • 中微子是薛丁格的貓
    我們看一看什麼是薛丁格的貓。大家知道,薛丁格的貓是奧地利物理學家、量子力學的創始人之一薛丁格在1935年提出的一種假想實驗。什麼是假想實驗呢?就是你不需要在實驗室做真正的實驗,而是發揮你的想像力來假想一個物理過程。大家都知道,知識就是力量。但是愛因斯坦曾經說過:「Imagination is more important than knowledge」(想像力比知識更重要)。
  • 中微子是薛丁格的貓
    首先,我們看一看什麼是薛丁格的貓。大家知道,薛丁格的貓是奧地利物理學家、量子力學的創始人之一薛丁格在1935年提出的一種假想實驗。什麼是假想實驗呢?就是你不需要在實驗室做真正的實驗,而是發揮你的想像力來假想一個物理過程。大家都知道,知識就是力量。但是愛因斯坦曾經說過:「Imagination is more important than knowledge」(想像力比知識更重要)。現在我們就像薛丁格那樣發揮自己的想像力,做一個薛丁格的貓的實驗。假設有一個封閉的盒子,裡面放進去一隻活貓,再放進去一瓶毒藥,然後放入一种放射性原子。