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践诺中为何莫得东说念主作念“薛定谔的猫”这个实验? 难点到底在那处?

发布日期:2024-06-17 06:23    点击次数:160


践诺中为何莫得东说念主作念“薛定谔的猫”这个实验? 难点到底在那处?

严格来讲,“薛定谔的猫”并不是什么实验,以致连想想实验也谈不上,因为它根柢不属于科学限制,而更应该属于形而上学上的限制,它只是形而上学上体现出来的一个悖论,薛定谔本东说念主想用这个悖论来反驳“哥本哈根门户”对于量子全国的“不细则性旨趣”。

根柢哈根门户的代表东说念主物之一便是波尔,按照波尔建议的访佛态施展注解,表面上应该存在一只“既死又活”的猫,但咱们王人知说念践诺中不可能存在这样一只猫,是以就出现了“悖论”。

为什么会出现“既死又活”的猫呢?底下绵薄讲讲“薛定谔的猫”这个想想实验。

实验很绵薄,一个密封的箱子,一个毒气瓶,一个开关,一个铁锤,一个辐照性元素,天然还有一只猫。

淌若辐照性元素发生衰变,就会触发开关掀开,铁锤落下砸向毒气瓶,毒气瓶就会开释毒气把猫毒死。淌若辐照性元素不衰变,猫就不会死。

凭证量子力学不细则性,辐照性元素衰变的概率为50%,这种概率与咱们宏不雅全国贯通的概率有很大不同,说白了,辐照性元素技艺处于衰变与不衰变的访佛态,而不是衰变或者不衰变。

这也就意味着,那只猫最终也会处于“生和死”的访佛态,于是出现了“既死又活”的猫。

对于量子全国的不细则性旨趣,是哥本哈根门户的中枢想想。这个旨趣以为,在量子全国被不雅测之前,一切王人不是实在存在的,这里的实在指的是咱们宏不雅经典全国里看到的那种实在。

独一在量子全国被不雅测之后,物资材干实在存在。在莫得不雅测之前,一切王人只是以概率波的体式存在。在被不雅测的刹那间,这种概率波会短暂坍缩为实体的存在形势。

这种在量子全国习以为常的存在形势,淌若来到咱们处所的宏不雅经典全国,就会让咱们猖獗。

就好比咱们常常看到的月亮。咱们王人知说念即使不看月亮,月亮也一直在那里存在着。但淌若月亮在量子全国,就不一定了。因为量子全国里的月球只是以概率波的体式存在,当咱们不看月亮时,它是不存在的,独一咱们不雅察月亮了,它才会坍缩为一种物理实体。

这里就有一个相配隆起的问题:何为不雅测?独一东说念主类的不雅测才算不雅测吗?

以波尔为首的哥本哈根门户一初始如实是这样以为的,以为独一东说念主类的不雅测才会导致波函数坍缩。但表示这种不雅点很容易出现矛盾:在东说念主类出现之前,难说念天地只是一团不细则的概率波吗?表示这是不可能的。

如今主流物理学界以为,所谓的不雅测不单是指东说念主类的不雅测举止,任何物资与物资的相互作用王人不错被以为是不雅测,王人会导致概率波发生坍缩。

于是,在想想实验薛定谔的猫中,猫自身便是一个不雅测者,以致统共这个词密封的箱子便是一个不雅测者,因为即使箱子是密封的,但箱子自身也会随时辐射能量,从而与辐照性元素发生相互作用,是以,咱们并不需要躬行掀开箱子去看猫是死是活。

也便是说,岂论咱们有莫得掀开箱子,猫王人不会处于“既死又活”的访佛态。但这并不虞味着猫确实不会处于这种“既死又活”的访佛态,起码表面上不错作念到。

只消咱们能竣工地作念到这点:幸免一切外皮身分对辐照性元素的搅扰,那么辐照性元素就会处于衰变与不衰变的访佛态,猫天然也处于“生和死”的访佛态。天然践诺中很难作念到这点,但表面上是可行的。

同期另一个践诺存在的实验,电子双缝插手实验充分施展了这点,一个电子就处于量子力学不细则性旨趣中的“访佛态”,它不错同期穿过两条狭缝,然后我方与我方发生插手,从而产生插手条纹。

这施展电子的位置是不细则的,只不错概率波的体式存在挡板的周围,而当咱们想要细则电子的位置时,必须进行不雅测。而当不雅测的刹那间,电子就从不细则的“访佛态”坍缩为细则的某个情状,插手效应随之隐藏。

淌若说只是有薛定谔的猫和电子双缝插手实验,也并不成让薛定谔爱因斯坦等“决定论”的提拔者领受不细则性旨趣,那么玻恩用概率波施展注解薛定谔建议的薛定谔方程中的波函数的真义,物理学界愈加坚决了量子力学中的不细则性。

薛定谔方程,是由薛定谔建议来的形色微不雅粒子举止和属性的方程,这个方程很复杂,不外咱们也没必要去贯通,只需要知说念这个方程在微不雅全国的地位,就迥殊于牛顿第一定律在宏不雅经典全国的地位就不错了。

求解薛定谔方程就能得到某个粒子的波函数,但薛定谔本东说念主无法施展注解波函数的真义,最终玻恩给出了我方的施展注解,以为所谓的波函数便是概率波,玻恩本东说念主凭借概率波施展注解赢得了诺贝尔物理学奖。

而玻恩与波尔雷同,王人是哥本哈根门户的代表东说念主物之一,他的概率波施展注解进一步指向了量子力学的不细则性。

但薛定谔和爱因斯坦等东说念主一直不肯意领受哥本哈根建议的不细则性和概率波施展注解,两边也进行了长达数年的申辩。如今的遵守标明,爱因斯坦大略确实错了,哥本哈根门户笑到了临了,起码当今是这样的,如今的主流科学界越来越多地领受了量子全国的不细则性。



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