量子力学最恐怖的实验
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发布时间:2022-05-07 16:21
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热心网友
时间:2022-06-30 16:32
“薛定谔的猫”思想实验本意,其实是讽刺哥本哈根学派对量子力学的“叠加态”解释。最后,却成为了量子力学的一个最有名的科普故事。双缝干涉实验的恐怖之处在于,一个微粒子竟然具有波动性与粒子性两种状态。另外,通过人为观察,它还能做出状态改变,甚至产生“逆时空”的错觉。
先说说确定薛定谔的猫吧。
任何实验的出现,其实都是有时代背景和人文背景的,科学实验也不例外。
“薛定谔的猫”这个思想实验,出现于爱因斯坦“决定论”与玻尔“概率论”交锋的最后战场上。这时,爱因斯坦已经去世了,但是作为爱因斯坦手下第一大将的薛定谔,化悲愤为力量憋出了这个大招,来表达他的不满。
为什么不满?
因为,对量子力学的概率解释,以爱因斯坦为首的薛定谔一方是非常难以接受的。
你想想,我爱因斯坦创造了“光子”概念,你玻尔给我一堆模棱两可的概率解释,大家都还支撑你,我很郁闷。
再想想,我薛定谔创造了“波函数”,你玻恩也给出一个我无法接受的概率解释,你还得了诺奖,我很愤懑。
都是我们创造的东西,你们一伙只靠一个解释就牛*了,还圈粉加V。苦力活都是我们做的,好处全被你们捞走了,能不愤怒吗?
(这样悲痛的心情,我是理解的)
这里其实也能看出,在物理学中,物理概念大于数学公式的重要性,理解大于应用。
说远了,再来说说老爱小薛等人反对的本质。
因为,世界上所有的物质都是由微观粒子组成的,如果微观粒子的运动是遵循概率的,那是不是意味着,宏观物体也是应该遵循概率?如果是这样,那是不是意味着我们在看月亮的时候月亮存在,我们没看月亮的时候,月亮就不存在了?这里是对玻尔等人对“波函数坍缩”解释的反对。
但玻尔说,我们明明说的是微观粒子,你用月亮来比喻,不合适啊。
于是,薛定谔想了一个办法,把微观物体的特征引入到宏观世界当中。简单来说,就是通过属于微观的元素衰变现象,来决定一只宏观世界的猫的生死。衰变触发毒气机关,猫即死;没衰变不触发毒气机关,猫即活。
因为通过量子力学“概率论”的解释,元素衰变在未经测试的情况下,被认为同时存在衰变与没衰变两种状态,这种状态称为叠加态。
这种“叠加态”和我们普通认知的所谓已经衰变了和还没有衰变是两个概念。叠加态的核心思想是同时存在。如果是这样的话,那这只猫就应该同时处于已经死了和还没有死的叠加态中。
但其实上,这个实验本质是荒谬的,没有科学依据。