“薛定谔的猫”是奥地利物理学家薛定谔提出的的思想实验,指的是对于关在放有少量镭和氰化物的密闭容器里的猫来说,它的生存状态处于死猫和活猫的叠加状态,因为镭的衰变存在几率,没有打开箱子时,就无法确定镭是否衰变、氰化物是否被释放、猫是存活还是死亡。“薛定谔的猫”常比喻兼有两种正反可能的模糊状态。
薛定谔猫是指“薛定谔不关心”的短语,它来源于1935年由瑞士物理学家薛定谔创造的一个量子力学模型,该模型表明,在一个系统中,处于一种未知状态的粒子在被测量前和被测量后都会伴随着未知的变化。
因此,“薛定谔猫”这一说法被用来描述一种“不关心”的态度,即不管怎样,无论发生什么都毫不在乎。
这种态度是由于不知道结果所需要的状态而产生的,因此人们常用“薛定谔猫”这一短语来形容一种“不关心”的态度。
薛定谔的猫是奥地利物理学家薛定谔提出的一个思想实验,它并不是一个具体的物理实验,而是一个关于量子力学的哲学思考。
薛定谔的猫的实验构想是将一只猫放入一个密封的箱子里,箱子里有一瓶放射性物质和一个探测器。根据量子力学的原理,物质在未被观察时处于“叠加态”,即同时存在于多个可能性中。在这种情况下,放射性物质可能已经衰变,也可能没有衰变,而这两种可能性在量子力学的框架下是同时存在的。
如果我们不打开箱子观察,就无法确定猫的状态是生还是死。根据经典物理学的观点,猫要么是生,要么是死,不可能同时存在于两种状态中。但是,根据量子力学的原理,猫在未被观察时处于“叠加态”,即同时存在于生和死的可能性中。
薛定谔的猫实验提出了一个深刻的哲学问题:量子力学中的叠加态是否意味着存在一种“模糊的现实”,或者说,我们的观察和测量行为是否会影响到客观世界的本质。这个问题至今仍然是量子力学领域中一个备受争议的话题。
薛定谔为了反对玻尔等提出的量子力学哥本哈根诠释,设计出了这个半死不活的猫来嘲讽,这个无法完成的思想实验,把微观的不确定扩展到宏观的不确定,给玻尔等人带来极大的困扰。
当时以玻尔为首的哥本哈根学派提出观测对微观粒子的影响,例如著名的电子双缝实验,当施加观测时,波函数的叠加态会突然坍缩成一个结果,电子的波动性消失,只会显示出粒子性。
这种波函数坍缩解释,是薛定谔无法接受的,他在一篇文章中提出了著名的薛定谔的猫思想实验,来试图用宏观物体状态不确定来反讽玻尔等的解释。
假想把一只猫关在一个密闭的盒子里,里面同时放上毒气瓶和放射性元素,放射性元素如果衰变,就可以触发毒气瓶的电子开关,毒死小猫。由于反射性元素的衰变是不确定的,导致我们在实验期间,不确定里面元素是否衰变,这样放射性元素处在衰变和非衰变的叠加态,导致里面假想的小猫也处在生死的叠加态,从元素衰变的微观不确定转移到荒谬的宏观不确定。直到打开盒子的一瞬间,叠加态才会消失,确定猫的生死。
当然这个实验是假想和荒谬的,用意是对玻尔哥本哈根诠释的讽刺
玻尔等认为讨论宏观物体是没有意义的,根据他们的理论,如果不进行观察,确实无法知道猫的生死,这个猫在观察前只能是半死不活的叠加态。
当然薛定谔的猫这个思想实验,无法实际进行,也无法实验验证。有意思的是,这个荒谬的想法,却莫名的走红了,引起了量子物理之外很多人的讨论。面对这个薛定谔近似无赖的碰瓷,把微观粒子推广到宏观物体的偷换概念,玻尔等只能无奈的解释:按我们的理论,那个猫在未打开盒子时,只能是有死有活,在观测的一瞬间,小猫的生死状态才会坍缩成一个具体的生或死。
猫在盒子里有生死各一半的概率,当打开盒子的瞬间,猫随着微观粒子的概率分布,进入到两个平行世界,在一个世界里,小猫悲惨的死去,在另一个世界小猫依然健康的活着。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所发生的。
这种平行宇宙理论,当然也只是理论上的假想,无法通过实验验证真伪。
“薛定谔的猫”是由奥地利物理学家薛定谔,于1935年提出的有关猫生死叠加的著名思想实验,是把微观领域的量子行为扩展到宏观世界的推演。
实验是这样的:在一个盒子里有一只猫,以及少量放射性物质。之后,有50%的概率放射性物质将会衰变并释放出毒气杀死这只猫,同时有50%的概率放射性物质不会衰变而猫将活下来。
在量子的世界里,当盒子处于关闭状态,整个系统则一直保持不确定性的波态,这项实验旨在论证量子力学对微观粒子世界超乎常理的认识和理解,可这使微观不确定原理变成了宏观不确定原理,客观规律不以人的意志为转移,猫既活又死违背了逻辑思维。当时的很多物理学家拒绝接受这样的理论结果。