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薛定谔的猫是什么梗?薛定谔的猫到底是死的还是活的?

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更新时间:2018-10-12 14:09

近些年量子力学越来越被普及,量子力学中的神兽“薛定谔的猫”被越来越多的人听到,在火爆的相亲节目以及一些娱乐节目中甚至也能听到。在一些文学作品中经常用薛定谔的猫描述陷入爱情中的人,高冷的量子力学居然和爱情联系在了一起,单身狗们该反思一下是不是自己的量子力学没学好了。

薛定谔在量子力学中的贡献是给出了薛定谔方程,这个方程在量子力学中的地位能够媲美牛顿力学中的F=dmv/dt。不过从某个角度看,薛定谔的猫比他的方程还要有名,这只猫至今仍困扰着当今物理学界。

薛定谔给出了薛定谔方程,这个方程能够很好的描述微观世界,可薛定谔没有给出这个方程的物理意义。后来,波恩等人给出了波函数的统计解释,一个粒子如果有几个可能的状态,那它就处在这几个状态的叠加中,只有在测量的时候会塌缩为某一状态,某一状态出现的概率是与模的平方成正比。波恩的解释很好的符合实验,后来波恩也因此获得了诺贝尔奖。可是薛定谔本人坚决不认同,为了反驳波恩等人,薛定谔设计了薛定谔的猫这一实验。

实验大致是这样的:一个密封的箱子里有一个放射性原子、一个粒子探测器、一只锤子、一瓶剧毒物质,另外还有一只猫。如果放射性原子发生了衰变,粒子探测器就能探测到粒子,进而发出信号使锤子击碎装有剧毒物质的瓶子。原子衰变了,瓶子就会破,猫就必死无疑;原子不衰变,猫就是活着的。

问题来了,原子衰变不衰变是由波函数描述的,原子的衰变与否会控制着猫的死活。在箱子外面的物理学家看这只猫,根据态叠加,猫就只能存在两种可能的状态:活态和死态,猫处在了活态和死态的叠加中。一只又活又死的猫,一只百分之多少处在活态百分之多少处在死态的猫,这到底是个什么怪物?有人说你打开箱子不就知道了吗?打开箱子就相当于测量了,按照波函数的解释,测量到的不会是又活又死的猫,只能是其本征态——要么活要么死。

一些文学作品及文艺节目中正是看中了又是这个态又是那个态,所以借用“薛定谔的猫”描述一些处在感情期的男女的错综复杂心态。

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