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量子力學的”薛定諤的貓” 之意義

薛定諤全名埃爾溫·薛定諤,是奧地利物理學家,量子力學奠基人之一,發展了分子生物學。維也納大學哲學博士。蘇黎世大學、柏林大學和格拉茨大學教授。薛定諤的貓的實驗是把一隻貓放進一個不透明的盒子裏,然後把這個盒子連接到一個包含一個放射性原子核和一個裝有有毒氣體的容器的實驗裝置,設想這個放射性原子核在一個小時內有可能性發生衰變,如果發生衰變,它將會觸發這個實驗裝置,打開裝有毒氣的容器,從而殺死這隻貓。根據量子力學,未進行觀察時,這個原子核處於已衰變和未衰變的疊加態,但是,如果在一個小時後把盒子打開,實驗者只能看到”衰變的原子核和死貓”或者”未衰變的原子核和活貓”兩種情況。這個疊加形態, 什麼意思呢, 就是說這個原子核既是已衰變的又是未衰變的….他是兩種狀態疊加在一起的 ,只有當有人去觀測他時,他才會具體表現為衰變或者沒有衰變,如果沒人管他,他就一直處於疊加狀態,這就很可怕了,因為這隻貓會隨著原子核的疊加進入一種又死又活狀態。.

當你去觀測這個電子的時候,一次觀測結果顯然只能有一個。這也並不意味著之前它只處於這一個位置。因為在觀測這時候我們必須用一個探針,比如一個光子去打他。這個光子也是攜帶一定能量的,因此,在觀測的同時,我們實際上已經改變了他的性質。

這個規律顯然是很難理解的。所以當科學家們剛發現量子世界的時候,對它的規律同樣是大惑不解的,有的科學家甚至拒絕承認某些規律的真實性,比如著名的科學家普朗克和愛因斯坦。所以薛定諤發明了「同時處於生和死兩種狀態的貓」這個比喻,來解釋這種(兩種不同性質同時存在的)疊加狀態。嗯,盒子關閉的時候,相當於我們還沒有對它進行觀測,處於未被打擾的狀態。這是他既是活著的又是死的(注意並不是可能活著或者可能死了)。我們打開盒子的這個動作,也就是對它進行測量,相當於,從外界介入了他的狀態,他的狀態被改變了,從而坍縮到一種狀態,或者是活著的,或者是死的。


參考資料:https://kknews.cc/science/jm9j5vp.html

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