薛定谔的猫是什么意思(薛定谔的猫 巴甫洛夫的狗)
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薛定谔的猫是什么意思?
薛定谔的猫是科学史上最著名的思想实验,围绕它的争论直到现在也没有结束。这是一个把量子力学应用到宏观世界时出现的神奇悖论。
叠加态
我们知道:量子的世界非常神奇,在量子的世界里,确定性被概率取代了,无论是粒子的位置、能量还是速度,都处于一种不确定的状态之中。
例如:氢原子是由原子核和核外的一个电子组成的,电子会围绕原子核高速运动。最初波尔在解释氢原子时,认为氢原子的电子存在不同的轨道。但是他发现这种理论只对氢原子有效,稍微复杂一点的原子都无法解释。后来人们终于发现:电子并不存在确定的轨道,他的空间位置是随机的,于是人们画出了电子云,表示氢原子中的电子出现在各个不同位置的概率。
在德布罗意提出物质波的概念之后,波恩通过概率说解释了物质波和波函数的含义:波函数表示量子系统中某个事件的概率。
比如波函数ψ(r,t)表示一个随着位置r和时间t演化的波函数,那么|ψ(r,t)|的平方就表示在位置r和时刻t找到粒子的概率。波尔等人认为这种观点是正确的,人们把这种对于波函数和量子力学基本问题的解释称为哥本哈根诠释。
更为神奇的是:因为量子系统的概率诠释,我们在没有进行观测时,不能确定一个例子的位置和速度等信息,因此量子系统就处于一种叠加态。例如粒子既可能在A处,也可能在B处,它就处于A和B两处的叠加态;一个原子核可能衰变也可能没有衰变,它就出于衰变和未衰变的叠加态。
我们要知道这个粒子到底处于A还是处于B,或者要知道一个原子核到底衰变了没有,就需要进行观测。我们可能发现粒子在A处,也可能发现粒子在B处,我们称为叠加态坍塌成了本征态。似乎,我们的观测是会影响结果的,因为在观测之前, 粒子究竟在哪里是不确定的,而观测之后,粒子立刻选择了A位置或B位置,这个过程就是在我们观测的一瞬间发生的。而且从此之后,粒子的状态就确定了。
这种观点与宏观世界是相违背的。比如我们到酒吧里去喝酒,服务员为我们倒了一杯酒,可能是啤酒,也可能是葡萄酒,我们可以通过品尝知道这杯酒是什么,然而,就算我们不去品尝,我们也知道这杯酒一定要么是啤酒要么是葡萄酒,虽然我们不知道这杯酒是什么,但是服务员知道。就算服务员也不知道,我们何时品尝,或者谁来品尝,这杯酒的测量结果都不会有不同。因此宏观世界不是处于叠加态,而是处于一个个本征态的。
但是量子世界里的酒却不是这样。这杯酒处于啤酒和葡萄酒的叠加态,既有可能是啤酒,也有可能是葡萄酒。现在不光世界上任何一个人都不知道这杯酒是什么,而且在不同的时刻,不同的人来品尝这杯酒,结果都可能不同。
薛定谔的猫
由于量子力学中有太多与常识相违背的结论,所以许多人对量子力学产生了怀疑。许多人认为量子力学是一个不完备的理论,它只是一个更深刻的物理结论的某一个侧面。这其中就包含着量子力学的许多创立者,如爱因斯坦说“上帝不掷骰子”,薛定谔也提出了薛定谔的猫。
奥地利物理学家埃尔温·薛定谔是量子力学的奠基人之一。他在1926年提出了薛定谔方程,用以描述量子态的波函数随着时间的演化,并获得诺贝尔奖。
薛定谔的猫是什么意思?我看了一遍介绍还是没看懂
薛定谔的猫是这个意思:
有一个放射性物质,假设每小时有50%的几率衰变,但是如果衰变,那么触发机关,打破装毒药的瓶子,猫会死亡;但如果原子没有衰变,结果相反。那么如果你不打开箱子,即不进行观测,那么你不会知道猫是否死亡;但如果你进行观测,那么可以理解为你进行观测之前猫处于不死不活的状态,猫死与活决定于你进行观测的时候。也可以理解为猫死与活决定于原子衰变的时候。
扩展资料
根据经典物理学,在盒子里必将发生这两个结果之一,而外部观测者只有打开盒子才能知道里面的结果 。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,即猫生死叠加。猫到底是死是活必须在盒子打开后,外部观测者观测时,物质以粒子形式表现后才能确定。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。
参考资料:百度百科-薛定谔的猫
薛定谔的猫是什么意思
“薛定谔的猫”实则是指薛定谔在1935年做的一个理想实验,但后来“薛定谔的猫”被我们用来指处于两种状态的叠加态的事物。而“薛定谔的猫”会这么火,是因为撒贝宁曾在《明星大侦探》这档综艺中给人们科普过这个词,而人们觉得“薛定谔的猫”很有意思,就开始让这个词融入我们的平常生活中了。
薛定谔的这个理想实验是指将一只猫关在装有一个有少量(以原子为单位计算)的放射物镭和装有氰化物的瓶子密闭容器里,从而研究这只猫的生存状态的一个实验。镭作为放射物它具有衰变性,而它的衰变存在几率。如果镭发生衰变,就会释放出中子触发机关,打碎装有氰化物的瓶子,这样一来猫就会死;但如果镭不衰变释放出中子,装有氰化物的瓶子就不会碎,猫就能活。
镭衰变的概率是50%,因此猫活着的概率是50%,而它死掉的概率也是50%。在打开这个盒子之前,猫的存活状态是生与死的叠加态。它既可能还活着,也可能是死了。因此我们现在经常用“薛定谔的猫”来形容处于叠加态的、不确定的事物,比如后来衍生出的“薛定谔的处女”这个梗。
“薛定谔的处女”是说一个房间里有一男一女,开门后这个女的有50%的可能是处女,也有50%的可能不是处女。此时,这个女的就处于处女与非处女的叠加态这种不确定的状态。
而这些梗在生活中其实就是一些很简单的例子,比如你爸妈出门前叫你洗碗。在他们回来的时候,你既可能洗了碗,也可能没洗碗,此时你就处于洗碗和没洗碗的叠加态。因此,“薛定谔的猫”现在常用来形容不确定的事物。
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