生還是死?薛丁格的貓,既生又死!

2020-11-22 騰訊網

作為現代物理學的基礎學科之一的量子力學,其影響力越來越大!量子世界中的種種奇異現反常現象卻不斷挑戰著常人的邏輯底線。玻爾曾經說「如果一個人第一次聽到量子物理而不感到困惑,那他一定是沒有聽懂」!

薛丁格的貓是怎麼回事?

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。

薛丁格貓實驗:

把一隻貓放在一個不透明的盒子裡,同時放入少量的放射性物質和一瓶毒藥,在毒藥瓶上設置一個錘子。錘子由放射性原子控制 。這种放射性原子有50%的概率會衰變而放下錘子,錘子會打破毒藥瓶釋放出毒氣殺死這隻貓;同時放射性原子也有50%的概率不會衰變,那麼貓將活下來。放射性原子是不是衰變完全是隨機的!請問:盒子裡的貓是死是活?

對這個實驗一般有兩種理解,一是普通人的思維方式,二是量子疊加的思維方式!

大家通常會認為,這不是很簡單嗎?即便不打開盒子, 貓要麼死,要麼活,只能有一種結果。打開盒子看看不就確定貓的死活了嗎!!!那麼,恭喜你!你是一個正常的普通人!

然而,在量子世界中,事情與常人所想則大相逕庭。因為盒子 一蓋,裡面的世界就構成一個封閉的系統,只要我們不去打開盒子觀察,就永遠不會知道裡面的情況,而貓的死活就是疊加態的。也就是說,貓既是活的又是死的,是兩種結果的疊加,而不僅只有一種非死即活的結果 。

是不是有些迷糊了?說不定還有罵人的衝動?請先別急,慢慢往下看,你就會明白了!

薛丁格的貓畢竟只是個思想實驗而已,具體情況還要看看量子世界中的實際情況!

在量子世界中,粒子的運動既是波動的也是粒子態的!這也就是是波粒二象性的體現,同時也是薛丁格的貓狀態的疊加體現。

大家都打過桌球吧!平整地面上桌球是怎樣運動的呢?桌球一邊上下震動,一邊前行。

小球的這種運動就好像是量子世界中粒子運動的波粒二象性,既上下振動又向前運動。在這種情況下,我們不能說桌球在運動過程中要麼是粒子,要麼是波動。因為整體來看,它是既是粒子的,又是波動的,這就是兩種狀態的疊加。量子世界中的粒子運動具有波粒二象性。和桌球一樣,既是粒子,又在波動!

但是!當我們打開蓋子觀察時,盒子裡的疊加態立馬消失,盒子裡的狀態會以一種確定的狀態表現出來。

也就是說,當我們觀察的時候,粒子的不確定性(疊加態)就變得確定了,這也是測不準原理的另一種理解。這只是人的觀察而已,量子的真實運動既是波動又是粒子。

那麼各位小夥伴現在知道薛丁格的貓是什麼狀態了嗎?

既生又死!

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  • 如何理解薛丁格的貓?貓到底是生是死?
    ,這便是薛丁格的貓。薛丁格的貓之所以如此令人感到迷惑,因為這隻貓和深奧的量子力學聯繫在了一起。在量子世界,一個硬幣,既可能是正面,也可能是背面,然而,這在宏觀世界是確定的。奧地利物理學家埃爾溫·薛丁格就將這種狀態用一個實驗表現出來,這就是薛丁格的貓實驗。
  • 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。
  • 科學軼事二則:薛丁格的貓既死了又活著?上帝不擲骰子?
    薛丁格的貓既死了又活著?薛丁格的貓(Erwin Schrdinger's Cat)是奧地利著名物理學家薛丁格(Erwin Schrdinger, 1887年8月12日——1961年1月4日)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。
  • 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。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。
  • 薛丁格的貓是指什麼,為什麼會出現「既死又活」的貓?
    ,所以這隻貓被認為處於同時活著和死了的一個量子疊加態。 而在觀測者打開箱子的那一刻,貓被迫選擇了一種狀態,或者活著、或者死了,即貓的生死是由你的觀察來決定的,進一步可以認為,如果你打開容器貓死了,那麼就是你的觀測殺死了貓!
  • 「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
  • 薛丁格的貓是死還是活?| 知識周刊
    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?量子力學悖論✪ [英] 亞當·哈特-戴維斯量子力學悖論1935研究人員:埃爾溫·薛丁格研究領域:量子物理結論:兩種可能性同時存在一隻貓如何能夠同時既死又活?
  • 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。
  • 當量子力學遇上貝葉斯理論,薛丁格的貓終於不用既死又活了
    量子力學從1925年建立,至今已經接近百年,不論在實驗還是在實際應用上,都證明了該理論的準確性。然而在物理意義的詮釋上,爭議倍出,各家各有各的解釋,誰也不服誰。例如比較常見的詮釋有:哥本哈根詮釋、多世界詮釋、導航波或導向場詮釋、自發塌縮理論等等。量貝理論的出現,為量子力學又增加了一種新的詮釋視角。
  • 薛丁格貓究竟死了沒有?
    瓶子裡的有毒物質擴散到容器裡,就會把貓毒死。如果物質沒有衰變,那麼有毒物質不會擴散,貓就活得好好的。 因為量子系統處於疊加態,故而在人們沒有打開盒子看的時候,這些放射性物質處於衰變和沒有衰變的疊加(混合)態之中,這就使得這隻貓處於一種既活又死的疊加(混合)態之中。
  • 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。
  • 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。
  • 「薛丁格的貓」死了!
    這樣的場景讓王者想到了一個著名的思想實驗:薛丁格的貓。薛丁格是一個著名的物理學家,他假設把一隻貓放進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。根據量子力學理論,由於放射性的鐳處於衰變和沒有衰變兩種狀態的疊加,貓就處於死貓和活貓的疊加狀態。
  • 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?
    幾十年前的貓——不確定性  有了上面的爭執便有了這個假想實驗,薛丁格描述的是一隻貓放在裝有少量放射性物質的盒子裡。當放射性物質衰變時,它會觸發毒藥瓶上的計數器,導致毒藥瓶被破壞,從而殺死貓。也就是說量子力學的定律決定了貓的生死,薛丁格把微觀世界抽象的概念過渡成了現實問題。於是粒子到底是不是隨機出現的微觀態尺度和貓的生死這種宏觀態尺度聯繫了起來。
  • 波函數揭示薛丁格的貓:本身就是既活又死
    北京時間3月3日消息,據國外媒體報導,「薛丁格的貓」闡述了量子力學中長期存在的一個謎題:貓到底是活的還是死的,或者這只是我們頭腦中的怪誕想法
  • 什麼是薛丁格的貓?薛丁格提出它的意義是什麼?
    如果你不能理解這種解釋那也是正常的,因為著名物理學家薛丁格也反對這種解釋,甚至提出的一個思想實驗「薛丁格的貓」來反駁哥本哈根學派的概率解釋!難道衰變了貓就會死;不衰變,貓就活著,這件事不應該是客觀存在的嗎?怎麼可能由我們是否觀察來決定呢?真的是在打開容器之後鐳才選擇衰變與否,貓才選擇生或者死嗎?我們不觀察,貓就一直處於既生又死的疊加狀態?
  • 薛丁格的貓是不確定的貓
    起源於關於量子是粒子還是波的思考。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。
  • 招新|我們都是「薛丁格的貓」
    不知道有沒有人和我一樣是從《生活大爆炸》裡第一次接觸到「薛丁格的貓」,記得當時還特意去百度百科搜索了一下。時隔多年,最近又想起來,因為,突然發覺,面對選擇,我們有那麼多時候都如此契合這樣的情景。「薛丁格的貓」指出:當盒子處於封閉狀態,整個系統保持不確定性,即貓生死疊加。