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

2020-11-26 宇宙奇妙觀

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!

當談論起薛丁格的貓之時想必各位小夥伴並不陌生,這是著名科學家薛丁格提出的一個思想實驗,是用宏觀世界來描述微觀世界的不確定性。在量子理論發展的初期,著名的物理學及愛因斯坦和另一位偉大的物理學家波爾正在爭論一個話題,那就是量子力學中的不確定性原理。

當時愛因斯坦非常堅持實在論,並且和其他科學家還發表了愛波羅佯謬,來批評哥本哈根詮釋,甚至和波爾還展開了世紀論戰。其中愛因斯坦的好朋友薛丁格也支持愛因斯坦的觀點,於是就設計出了薛丁格的貓著名的思想實驗,想以此來諷刺波爾。

這個思想實驗的大概原理就是將一隻貓放入一個密封的盒子之內,裡面放入一些少量的放射性物質和一個毒氣瓶。如果放射性物質發生衰變,那麼就會觸發機關使得毒氣瓶被打翻,毒氣瓶會釋放毒氣,從而將貓毒死。而放射性物質衰變的機率是百分之五十,也就會出現兩種情況,貓是死的也有可能是活的。

但是,我們沒有觀察盒子之前不會知道貓的死活,只有我們打開盒子之後我們才能知道貓的死活。而在量子理論中認為,我們未打開之前貓是處於一種生死疊加的狀態,當我們打開盒子之後,貓就會從兩種狀態坍縮為一種狀態。

因為微觀粒子在為觀測之前,就是處於兩種不同的狀態,只有我們觀察時才會從量子態坍縮為明確態。也正是如此,薛丁格想通過宏觀尺度來批判量子理論具有瑕疵,薛丁格認為:貓要麼是死的,要麼是活的,不可能出現生死疊加的想像。不過雖然當時薛丁格的貓是用來諷刺哥本哈根詮釋,但如今卻成了量子力學的代名詞,量子力學也確實是正確的。

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  • 薛丁格提出「薛丁格的貓」,竟是為了推翻量子力學?
    薛丁格是量子力學的奠基人之一,1926年,他提出了波函數和薛丁格方程,構建了量子力學的一種數學形式——波動力學,奠定了近代量子力學的基礎。但是,他在1935年卻提出一個怪異的思想實驗——薛丁格的貓,這個實驗構建了一隻看上去處於「死」和「活」的疊加態的貓,讓人們感覺量子力學十分荒謬。一隻既死了又活著的貓,這還不夠荒謬嗎?
  • 思想實驗中的薛丁格貓是什麼?
    當這種情況發生時,疊加會塌縮成某種可能的確定狀態。 EPR實驗表明,具有多個遠距離分離的粒子的系統可能處於這樣的疊加狀態。薛丁格和愛因斯坦交換了有關愛因斯坦的EPR文章的信件,在這篇文章中,愛因斯坦指出,不穩定的火藥桶的狀態將在一段時間後包含爆炸狀態和未爆炸狀態的疊加。
  • 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。
  • 薛丁格的貓是一個思想實驗,它的真正意義是什麼?
    薛丁格的貓是什麼?「薛丁格的貓」是由奧地利著名物理學家薛丁格提出的一個著名思想實驗,描述了如何將一隻活潑可愛的貓變成「生死疊加」狀態。在1955年愛因斯坦去世之後,作為愛因斯坦的嫡系大將的薛丁格憋了一個大招,就是「薛丁格貓」的思想實驗,繼續向玻爾一派宣戰。薛丁格的本意是借這個思想實驗,將量子態的不確定概念引入到宏觀世界,讓人們直觀體驗一下「概率」描述的不靠譜。其實這個思想實驗並不能證明什麼?僅僅是再次發洩了薛丁格對於量子力學「哥本哈根解釋」的不滿,但他自己也知道提不出什麼更好的解釋。
  • 薛丁格的貓思想實驗原來是為了諷刺它的,量子之父看完都哭笑不得
    大家好,歡迎收看量子科普第99期,我是常常,今天和大家聊一聊薛丁格和薛丁格的貓在物理學界有這樣一個笑談:據說當物理學家愛因斯坦發表廣義相對論時,在場的科學家都聽得滿頭霧水,很多科學家對於愛因斯坦的相對論都表示不理解,只有三個科學家聽懂了,後來有一名科學家為了讓物理學界更好的理解相對論
  • 讓薛丁格的貓跳舞起來 ——破解薛丁格的貓的思想實驗難題
    薛丁格的貓,大名鼎鼎,由來已久,爭論不休。但近來發現這個著名的反諷量子力學的思想實驗其實存在偷換概念的的錯誤,具體說明如下:一、對薛丁格的貓這一思想實驗的簡單解釋首先要說明一下這個實驗的產生原因。這個思想實驗其實是為了對電子雙縫實驗的哥本哈根解釋進行抨擊,將微觀的粒子狀態與宏觀上生物的死活現象聯繫在一起,從而把難以想像的微觀「疊加態」轉換到很直觀的宏觀生物的「死活」現象疊加態,進而令人感到「死活疊加態」的不可理喻,實現對量子力學中哥本哈根解釋的嘲諷和否定。薛丁格的貓這個著名實驗的具體內容眾說周知,簡單概括如下:由於原子有半衰期,在其半衰期內大量原子會有一半衰變,有另一半不衰變。
  • 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。
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    大家好,歡迎收看我的百家號萌萌說說說,今天小編要給大家介紹的是薛丁格方程及薛丁格的貓。薛丁格方程埃爾溫·薛丁格為量子力學作出了最寶貴的貢獻。他在意識到粒子表現出波動性後,提出了一個波動方程來描述亞原子粒子的運動。
  • 「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。但是當麥可遜-莫雷飾演結束後得出的結論讓大家大吃一驚,沒有證明以太的存在恰恰相反卻證明以太不存在,這讓很多經典物理學家坐不住了,因此針對這個問題給出很多的解釋,大多數都認為實驗本身出了問題。但有一位卻不是這樣想,他就是26歲的愛因斯坦,1905年愛因斯坦以光速不變、以太不存在為前提提出了狹義相對論,十年後1916年把引力加入到自己的理論體系,提出了廣義相對論。
  • 愛因斯坦的骰子,薛丁格的貓,你真的懂嗎?
    一個好漢三個幫,愛因斯坦也不例外。1935年,他和其他幾個反對量子力學的朋友們一起,發表論文反對量子力學中的概率問題。他們洋洋自得,認為這一次的攻擊會讓堅信量子力學的哥本哈根學派繳械投降。儘管提出了量子力學中重要的 薛丁格方程,但薛丁格同樣對量子力學中所謂的概率嗤之以鼻。長期以來,薛丁格和愛因斯坦兩個人就在大西洋兩岸不斷書信往來,隔著數千公裡對量子力學表示著彼此的同仇敵愾,同時還互相出謀劃策。在1935年發表了論文之後,愛因斯坦還在給薛丁格的書信中出了一個主意,那就是設計一個思想實驗,能夠把微觀尺度所謂的疊加態擴展到宏觀尺度,就可以看出它的荒謬來。
  • 薛丁格的貓是指什麼,為什麼會出現「既死又活」的貓?
    對於大多人來說,關於量子力學根本說不出什麼所以然,但這隻貓卻與深奧的量子力學聯繫在了一起,為什麼一隻貓居然能如此輕描淡寫般的示意這樣的一個深奧理論呢? 「薛丁格的貓」是怎麼來的呢? 其實這只是薛丁格為了反對哥本哈根學派關于波函數的觀點而提出的。當初以玻爾為首的哥本哈根學派提出了觀測對微觀粒子的影響。 如著名的電子雙縫實驗,他們在測量之前電子的自旋是不確定的,是測量使得電子的態矢量發生坍塌,同時產生出另一個方向電子的自旋。
  • 薛丁格的貓是什麼意思?薛丁格的貓來源
    薛丁格的貓是什麼意思?薛丁格的貓被稱為史上最著名十大思想實驗之一,其提出和實驗過程對人類思想的研究具有重要的指導與推動意義。
  • 為什麼說「薛丁格的貓」是對上帝在擲骰子的最好論證?
    「薛丁格的貓」是量子力學裡一個非常著名的實驗,這個實驗的最初目的是為了論證量子力學的不可靠性,但是最後卻叛變,成為了證明量子力學正確性的重要實驗。但是「薛丁格的貓」這個實驗在現實也就是宏觀世界中是永遠無法實現的。這究竟是為什麼呢?
  • 薛丁格的什麼貓?
    導語:有那麼一隻貓,它屬於薛丁格,屬於愛因斯坦,屬於物理學史,屬於每一個對量子理論懷有好奇幻想的人。有那麼一隻貓,它屬於薛丁格,屬於愛因斯坦,屬於物理學史,屬於每一個對量子理論懷有好奇幻想的人。本文將從這隻貓的由來出發,以這隻貓帶來的種種困惑收尾,與讀者到量子領域一遊。薛丁格的貓,原本是薛丁格和愛因斯坦兩位量子力學的先驅者,為反對(當前主流的)量子力學哥本哈根詮釋而聯手鑄就的一把思想武器。為了介紹這把武器,要先從量子力學的建立,尤其是物質波說起。
  • 深入淺出講解薛丁格的貓
    我們先了解一下薛丁格的貓提出的背景:薛丁格的貓思想實驗在當時的量子理論派系中,薛丁格和愛因斯坦是一派當我們對量子進行觀察時,量子的波函數會瞬間坍塌為本徵態,從而表現為一個確定的量子態,這就是對量子力學的著名哥本哈根釋義。
  • 薛丁格的貓是什麼,為什麼經常有人提起?
    薛丁格的貓是奧地利物理學家薛丁格在1935年提出的一種思想實驗。
  • 一口氣搞懂「薛丁格的貓」
    薛丁格的貓20世紀初,物理學上空有兩朵烏雲,一朵是「以太」,另一朵是「黑體輻射」。前者引出了相對論,後者則催生了量子力學。而在量子力學這支,幾乎是經歷了三代科學家的共同努力才得以建立。第一代是普朗克、愛因斯坦;第二代是波爾、波恩、索末菲。第三代則是海森堡、薛丁格、狄拉克。
  • 愛因斯坦的「上帝不會擲骰子」與「薛丁格的貓」有什麼聯繫?
    比如愛因斯坦提出了一個光盒實驗:光盒裡裝著一個與實驗室同步的時鐘,他提出當光盒裡的光子從小孔釋放出來時,完全能精準的知到它出來的時間。愛因斯坦試圖用這個實驗來反對哥本哈根派提出的測不準定律。也就是說,測量會改變粒子的狀態,從而無法同時測準粒子的位置和動量。當時的確把波爾等人打蒙了,一時無法反應。
  • 每日科普|薛丁格的什麼貓?
    本文將從這隻貓的由來出發,以這隻貓帶來的種種困惑收尾,與讀者到量子領域一遊。薛丁格的貓,原本是薛丁格和愛因斯坦兩位量子力學的先驅者,為反對(當前主流的)量子力學哥本哈根詮釋而聯手鑄就的一把思想武器。為了反對這個匪夷所思的答案,薛丁格和愛因斯坦兩位大師通過多番討論,最終由薛丁格提出了一個簡單犀利的思想實驗——薛丁格的貓。實驗大體是這樣的:在蓋好的盒子中,有放射性粒子、毒氣裝置和貓;一定時間後,放射性粒子概率性發生衰變,而毒氣裝置能探測到這次衰變並釋放毒氣將貓毒死;除非打開盒蓋,盒子內的情形無法被外界探測。
  • 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。