
文章图片

文章图片
薛定谔定律是什么?一般都不知道 。 但大多数人都知道他那只名声大噪的猫!
伟大的物理学家、宇宙学家霍金 , 当听说薛定谔的猫的时候 , 就想拿把枪 , 将那只猫给崩了 。
这只怎样一只神奇的猫?居然令霍金为之抓狂 。
这只猫如今倘佯在少数聪明人的心里 。 有人因它引出爱情的哲学论 , 也有人将它与量子力学进行联结 。 但大多数普罗大众对这只半死不活的猫的认知是一团迷雾 , 云里雾里 , 争论不休 。
薛定谔说 , 这是我的猫!为了帮我的导师爱因斯坦出气 , 我拿它来恶心哥本哈根学派的大牛玻尔的!
【霍金为何想拿把枪崩了薛定谔的猫?】哈哈!的确如此!薛定谔的猫来自一个著名思想实验 。 实验主导人当然是奥地利著名物理学家薛定谔啦!
来来来!让我们看看在这个著名的猫咪身上曾经发生了什么事?
薛定谔将一只活泼可爱的猫咪装进一个有量子系统机关的毒气瓶的盒子里 , 然后密封至不可见 。 毒气瓶的开关由一个24小时半衰期的放射性原子控制 。
这只猫的生死我们不知道 。 薛定谔认为任何事物都有不确定性 , 只有通过观测才有唯一的结论 。
在这24小时内 , 如果原子衰变了 , 放出α粒子就会触动开关 , 毒气瓶将被一个铁锤砸碎 , 那猫就必死无疑;但如果原子没有衰变 , 毒气瓶完好如初 , 猫也就不会死去 。
但是我们不知道原子具体何时衰变 , 所以 , 这只猫呆在这个盒子里的时间内 , 它有可能还安然无恙的活着 , 也有可能早已经死了 。
但我们不知道 , 只有等打开那只可恶的盒子才能确认猫是死还是活 。 此时的观测行为 , 在科学上竟然有决定生死的威力 。
薛定谔为什么要做这个实验?薛定谔借此思想实验又想表达什么概论?
这其实与哥本哈根学派创始人玻尔有关 。
1926年 , 薛定谔凭借其深厚的微积分功底 , 推导出了“薛定谔方程” , 并成功运用它解释了氢原子结构 , 但作为数学大牛的薛定谔却无法解释薛定谔方程中波函数的物理意义 。
我们知道 , 数学公式与物理公式最核心的区别就在于是否具有物理意义 , 如果没有具体的物理意义就称不上一个完整的理论 。
而后来德国物理学家马克思·玻恩给薛定谔方程做出了一个让人能够理解的一种概率诠释 , 凭借这个诠释 , 玻恩获得了1954年诺贝尔物理学奖 。
本来薛定谔应该感谢玻恩的帮助 , 但是因为玻恩的概率诠释属于“概率论派”并成为了著名的“哥本哈根解释” 。 这对老师爱因斯坦的“决定论派”形成了巨大的冲击 。
爱因斯坦认为:量子力学的“哥本哈根解释”是不完备的 , 绝不是量子力学的本质 。 但是与玻恩三次学术论战 , 都败下阵来 , 反而成就了量子力学的“哥本哈根解释”这让薛定谔愤懑不已 。
在1955年爱因斯坦去世之后 , 作为爱因斯坦嫡系大将的薛定谔憋了一个大招 , 用“薛定谔猫”的思想实验 , 继续向玻尔一派宣战 。
薛定谔的本意是借这个思想实验 , 将量子态的不确定概念引入到宏观世界 , 让人们直观体验一下“概率”描述的不靠谱 。
但遗憾的是薛定谔对自己的思想实验也提不出什么更好的解释 。 有人说 , 他的这次实验其实针对玻尔的泄愤赌气行为 。
反倒是玻尔以哥本哈根学派的解释 , 可以认为盒子里这只猫正处在一种“生死叠加”状态 , 也就是即生即死的状态 。
这只猫的现状用这就好比量子力学对“量子”不可测的描述 , 当我们没有观察时 , 量子可以处于一种矛盾的“叠加态” , 而当我们进行观察时 , 量子从“叠加态”坍缩为唯一确定的经典态 。
猫到底死没死在打开箱子前就已经是确定的了 , 不确定的只不过是打开箱子的人而已 。
所以关于薛定谔的猫思想实验 , 还是围绕爱因斯坦与玻尔的量子论战 。 是科学家们关于哲学立场的针锋相对 。
世界到底应该由什么来支配?是决定论 , 还是概率论?
这个哲学思考 , 至今也没有一个明确的答案 。 但这只不死不活的猫倒是让“量子力学”从此名声大噪 。
推荐阅读
- 如果把所有陆地生物移居海底,人类会怎样?哪个物种能续写陆地神话?
- 600万年前,一只猫头鹰刚吃饱,食物还没消化就被定格为化石
- 一举攻克世界难题,90后清华女博士万蕊雪:我只做中国科学家
- 美国宇航局多次朝着宇宙发射消息,为何要主动联系外星文明?科学家表示很担忧
- 为什么人会活得那么累,地球人官方生存模式,科学家揭开谜底
- 时间是什么?爱因斯坦认为:时间是人类的幻觉,其实根本不存在
- 量子力学为什么被称为最接近神的科学?你知道为什么吗?
- 关于引力速度的理论,爱因斯坦还是牛顿是对的
- 科学家:银河系中可能存在很多的文明遗迹,人类或许也难逃厄运