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薛定谔的猫是什么意思?薛定谔的猫的多世界诠释?

2023-08-13 15:27:50生活百科52
薛定谔的猫是量子力学的创始人之一薛定谔提出的思想实验。 薛定谔为了反对玻尔等人提出的量子力学哥本哈根解释,设计了一只半死不活的猫进行嘲笑。 这个无法完成的思想实验,将微观的不确定性扩展到了宏观的不确定性,给玻尔等人带来了很大的麻烦。当时以玻尔为首的哥本哈根学派提倡观测对微观粒子的影响。 例如在著名的电子双缝实验中,加入观测后波函数的叠加态会突然变成一个结果,电子的波动性消失,只显示出粒子性。 这个

  薛定谔的猫是量子力学的创始人之一薛定谔提出的思想实验。 薛定谔为了反对玻尔等人提出的量子力学哥本哈根解释,设计了一只半死不活的猫进行嘲笑。 这个无法完成的思想实验,将微观的不确定性扩展到了宏观的不确定性,给玻尔等人带来了很大的麻烦。

  当时以玻尔为首的哥本哈根学派提倡观测对微观粒子的影响。 例如在著名的电子双缝实验中,加入观测后波函数的叠加态会突然变成一个结果,电子的波动性消失,只显示出粒子性。 这个波函数的坍缩解释,是爱因斯坦不能接受的薛定谔,与玻尔等人展开了争论。 哥本哈根学派讽刺说:“薛定谔其实不了解薛定谔方程。”

  为了报答玻尔等人的理论,薛定谔在1935年的一篇文章中提出了薛定谔的猫思想实验,试图用宏观物体状态的不确定来反驳玻尔等人的解释。

  薛定谔首先将宏观世界中的可爱猫引入量子般的微观世界,讽刺地得到了无厘头的结果。 他就是这样在脑子里想的实验:

  设想将猫锁在密闭的箱子里,在里面同时放入毒气瓶和放射性元素,如果放射性元素崩溃,就会启动毒气瓶的电子开关毒死小猫。 由于反射性元素的衰变不确定,我们在实验期间不确定里面的元素是否衰变。 这样放射性元素处于衰变和非衰变的叠加状态,中的虚拟小猫也处于生死叠加状态,由元素衰变的微观不确定转向荒谬的宏观不确定。 在打开箱子的瞬间之前,重合状态消失,猫的生死得以确定。

  

  薛定谔的猫的含义与引申

  当然,薛定谔设计的这个实验是一个虚拟的思想实验,是为了讽刺量子力学哥本哈根解释的缺陷。 因为在现实中,猫并不是死亡与生物共存的无厘头结果。

  尽管薛定谔对哥本哈根解释缓慢的讽刺,玻尔还是苦笑了一下。 玻尔认为讨论宏观物体的量子效应是没有意义的。 根据哥本哈根的理论,如果不观察,就无法知道猫的生死。 这只猫在观察之前只能是半死不活的状态,除非人们打开箱子观察,否则猫的生死是不真实的。

  当然薛定谔的猫是一种思想实验,不能实际进行,也不能通过实验验证。 有趣的是,这种荒谬的想法,不知为何受到欢迎,引起了量子物理以外的很多人的讨论。 对于薛定谔的不正当行为相互接近,将微观粒子扩展到宏观物体上的顶替概念,玻尔等也只能做出解释。 我们的理论是,那只猫在没有打开箱子的时候,只是死了,在观测的瞬间,小猫的生死状态就是具体的生或死。

  薛定谔的猫的多世界解释

  后期,埃弗雷特提倡多世界解释。 猫在箱子里的时候,猫有生死各半的概率,打开箱子的瞬间,猫和微观粒子一起概率分布。 打开箱子进行观测,里面的猫分裂成两个不同的世界,在另一个世界里,元素衰变会释放有害物质,猫会死亡。 在另一个世界里,元素没有衰变,猫还活着。 通过这样的观测,猫进入了两个平行世界,在一个世界里小猫死得很悲惨,在另一个世界里小猫活得很健康。 但是,这两个世界是完全独立的,一个世界无法感知另一个世界。 这样的多世界理论,当然只能是思想上的解释,无法验证真伪。 因为这是两个平行的世界,两个世界彼此无法感知,那么永远不知道是否存在另一个世界。

  以上对薛定谔的猫和多世界的解释,是典型的不可验证的思想实验,大家掀起了一场头脑风暴,没有必要当真。


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