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薛定谔的猫原理是什么

更新时间: 2024-02-27 04:58:21     

①薛定谔的猫原理是什么

1、薛定谔的猫(英文名称:Erwin Schr?dinger's Cat)是奥地利著名物理学家薛定谔(Erwin Schrdinger, 1887年8月12日——1961年1月4日)提出的一个思想实验,是指将一只猫关在装有少量镭和氰化物的密闭容器里。镭的衰变存在几率,如果镭发生衰变,会触发机关打碎装有氰化物的瓶子,猫就会死;如果镭不发生衰变,猫就存活。

2、根据量子力学理论,由于放射性的镭处于衰变和没有衰变两种状态的叠加,猫就理应处于死猫和活猫的叠加状态。这只既死又活的猫就是所谓的“薛定谔猫”。但是是不可能存在即死又活的猫,则必须在打开箱子后才知道结果。

3、该实验试图从宏观尺度阐述微观尺度的量子叠加原理的问题,巧妙地把微观物质在观测后是粒子还是波的存在形式和宏观的猫联系起来,以此求证观测介入时量子的存在形式。随着量子物理学的发展,薛定谔的猫还延伸出了平行宇宙等物理问题和哲学争议。

②薛定谔的猫是什么意思

在宏观世界,根据我们的日常生活经验,一个物体在一个确定的时间,一定处于一个确定的位置。例如在白天的某一刻,你是在公司里工作,在晚上的某个时间,你是在家里休息,宏观世界的物质状态是确定的。

而在微观世界里,情况却有所不同。例如一个氢原子外部有一个电子,按照经典物理的理解,电子会围着原子核做轨道运动,就像行星围绕着太阳一样,然而事实却是电子的轨迹和方向并不确定,我们甚至不知道电子在原子核外的确切位置。

电子在在核外的位置通常用电子云来表示,我们描述电子的位置时,只能够说电子某一刻在某一位置的几率是多大,不能确切的说电子在某一位置,电子有几率在所有的位置出现,只是出现在不同位置的几率大小不同罢了。因此,在某一确定的时刻,我们可以说电子同时出现在所有的位置,如果每一个位置对应一个状态,那么电子同时处在不同位置组合状态, 叫做‘叠加态’,这是微观世界的奇妙特点。

哥本哈根学派认为一个量子系统,在被外界观测或干扰之后,会由叠加态坍缩为某一种可能的确定状态,如果不被干扰,系统会一直处于叠加状态。薛定谔为了反驳这一观点,提出了薛定谔的猫这个思想实验。

在实验中,一个密闭的箱子里有一粒放射性粒子,粒子的衰变与否是随机的,根据哥本哈根学派的解释,在不被观测的情况下,粒子是处于即衰变又没有衰变的叠加态的。在箱子里放入一只猫和一件装置,用粒子作为开关,通过这件特殊的装置来控制毒气的释放,如果粒子衰变了,会触发开关,释放毒气,杀死箱子里的猫,如果粒子没有衰变,则不会触发开关,不会释放毒气,猫也不会被杀死。在箱子密闭,没有被外界观测和干扰的情况下,粒子是处于叠加态的,既衰变又没有衰变,因此,开关既被触发又没有被触发,毒气既释放有没有被释放,而猫,就处于既死了又活着的状态。

薛定谔通过这个巧妙的设计,强行把微观世界与宏观世界联系到了一块,从而得出了一个看起来十分荒谬的结果。出于实用主义考虑,长久以来,物理学家们还是采用了哥本哈根学派的理论。哥本哈根学派认为,在打开箱子的一瞬间,猫的叠加态坍缩,变为确定态,猫要么死了,要么活着,二者是随机的。然而这种解释存在一个很大的问题:没有一个公式可以描述这种坍缩,它违反了薛定谔方程。

③薛定谔的猫通俗用来比喻什么

1、薛定谔的猫,比喻一件事如果你不去做,它就可能有两个结果,而一旦你去做了,最后结果就只能有一个,你的参与也直接干预了结果。

2、比如你有个老婆,你不确定她爱不爱你,这个时候在你的思维中只会有两个结果,爱或不爱,你不问,这两个结果永远存在,科学上把这个称作《既爱又不爱》,这个也就是对应薛定谔的猫里的,既死又活的状态吧。

3、只有你问了,才会有结果,但是一旦你问你老婆,这个结果就会被决定。而这个结果是由于你提出了问题所导致的,也就是你的提问直接干预了结果。

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