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薛定谔的貓用來表示什麼
薛定谔的貓用來表示什麼
更新时间:2025-04-03 11:32:31
著名的薛定谔的貓實驗

薛定谔的貓是物理學家薛定谔提出的一個思想實驗,是指将一隻貓關在裝有少量鐳和氰化物的密閉容器裡。鐳的衰變存在幾率,如果鐳發生衰變,會觸發機關打碎裝有氰化物的瓶子,貓就會死;如果鐳不發生衰變,貓就存活。

薛定谔的貓用來表示什麼(薛定谔的貓是什麼意思)1

根據量子力學理論,由于放射性的鐳處于衰變和沒有衰變兩種狀态的疊加,貓就理應處于死貓和活貓的疊加狀态。這隻既死又活的貓就是所謂的“薛定谔貓”。但是是不可能存在即死又活的貓,則必須在打開箱子後才知道結果。該實驗試圖從宏觀尺度闡述微觀尺度的量子疊加原理的問題,巧妙地把微觀物質在觀測後是粒子還是波的存在形式和宏觀的貓聯系起來,以此求證觀測介入時量子的存在形式。随着量子物理學的發展,薛定谔的貓還延伸出了平行宇宙等物理問題和哲學争議。随着量子物理學的發展,薛定谔的貓還延伸出了平行宇宙等物理問題和哲學争議。

薛定谔的貓從何而來

薛定谔的貓,其實是奧地利著名物理學家薛定谔為了反駁哥本哈根學派,對量子力學所做出的“哥本哈根解釋”,而提出的一個思想實驗。

由于存在“不确定原理”,很多時候我們是無法同時得到量子的位置以及動量的,也可以說是粒子性和波動性。但按照他們的哥本哈根解釋來看,量子世界的物質,可能是一種波,也可能是一種粒子,究竟是哪一種還是得觀察。這種解釋,也就是在說,物理世界不是不确定的,隻是無法精準測量而已,這和經典的物理學,認為物理世界是可測量的,可觀的,完全背道而馳。

于是,薛定谔為了證明其理論是不對的,提出了“薛定谔的貓”這一實驗。這一實驗,用到的材料是一顆24小時半衰期的放射性原子、裝在密閉瓶子裡的有毒氣體、一隻健康的活貓、不透明密閉的箱子以及探測裝置。實驗内容,則是把貓放到盒子裡,并将裝有毒氣的容器以及放射性原子也裝進去,再利用之前準備好的儀器,探測設備,進行探測,觀察放射性原子會不會衰變,如果發生衰變,裝有毒氣的容器也就會被打開,貓咪也會中毒而亡。

之所以是24小時半衰期,就是因為會在24小時之内發生衰變現象,出現放射性射線。不過,發生衰變的時間具體在什麼時候是個未知數,沒有辦法預測,有可能是剛剛開始試驗的時候,也有可能是在實驗結束的時候。所以,在這個階段内,是無法得知貓咪的死活的,但按照哥本哈根的意思就是,這隻貓有可能既是活的,也是死的,這顯然是不符合常理的。隻能是有可能活着,有可能死了。

薛定谔的貓用來表示什麼(薛定谔的貓是什麼意思)2

薛定谔照片

影響及意義

量子力學作為20世紀最有突破的科學成就之一,也是最具争議的科學之一。“薛定谔的貓”很好的闡述了這一現狀。人們不能接受量子力學是因為它的不确定性。對于傳統的物理學來說,隻要找到了事物之間相關的聯系,就能在每時每刻确定,事物之間相關的物理數據,比如說,物體運行距離等于物體的速度乘以物體運行的時間,隻要知道物體的速度,你每時每刻都能計算出物體運行了多遠,然而海森堡提出的量子不确定性原理使得你無法預知一個微觀粒子未來的狀态。正如愛因斯坦所說的:上帝不玩骰子,但是量子力學讓我們不得不相信,上帝似乎是玩骰子的。

大家對薛定谔的貓有什麼更好的了解嗎?

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