最新薛定谔的猫
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解析世界⼗⼤著名悖论之⼋:薛定谔的猫薛定锷的猫是量⼦⼒学领域的⼀个著名悖论:⼀只猫、⼀些放射性元素和⼀瓶毒⽓⼀起被封闭在⼀个盒⼦⾥。
在⼀个⼩时内,放射性元素衰变的⼏率为50%。
如果衰变,那么⼀个连接在盖⾰计数器上的锤⼦就会被触发,并打碎瓶⼦,释放毒⽓杀死猫。
因为这件事会否发⽣的概率相等,薛定锷认为在盒⼦被打开前,盒⼦中的猫被认为是既死⼜活的。
我们⼀般会认为,在没有⼈观察的时候,薛定谔的箱⼦⾥的粒⼦要么衰变了,要么没有衰变,⼆者必居其⼀。
但是这不符合量⼦⼒学的要求。
如果⼆者必居其⼀,量⼦⼒学就⽆法解释双缝⼲涉实验,⽆法解释粒⼦的波粒⼆相性。
量⼦⼒学认为箱⼦⾥的粒⼦处于“衰变”和“没有衰变”这两种状态的“叠加状态”。
我们⽆法理解量⼦⼒学意味着它不能满⾜逻辑统⼀性标准。
好在这个标准不是真理的根本标准,⽽是⼀个替代标准。
真理的根本标准是实⽤,理论的作⽤是提⾼⼈的实践能⼒,当量⼦⼒学的公式能够帮⼈解决实际问题的时候,我们就可以认为它是真的。
真理的替代标准包括预见性标准、简单性标准、稳定性标准和逻辑统⼀标准。
量⼦⼒学能够准确预⾔很多实验结果说明它满⾜预见性标准,能⽤简单的公式表⽰说明它满⾜简单性标准,能长期经受实践考验说明它满⾜稳定性标准。
所以在五个真理标准中,量⼦⼒学满⾜四个,只有⼀个不满⾜,⽽且我们找不到⽐量⼦⼒学更好的理论。
所以不管我们理解不理解,我们都不得不接受量⼦⼒学,⽆法理解的问题只能⽤其他⽅法解决。
在科学的历史上,除了量⼦⼒学之外还有很多理论曾经⽆法让⼈理解,多数后来都理解了。
⽆法理解就是⽭盾的对⽴状态,理解了就是⽭盾的统⼀,⽭盾的统⼀都是通过某些具体途径实现的。
什么是⽭盾统⼀的具体途径呢?例如,⼗字路⼝东西⾛的时候,南北就不能⾛,这是⼀对⽭盾,不能统⼀,不能东西南北同时⾛。
但如果修个⽴交桥这对⽭盾就统⼀了,⽴交桥就是实现⽭盾统⼀的具体途径。
过去⼈们没见过⽴交桥,所以你对他说东西南北可以同时⾛,他就会认为不可能。
薛定谔的猫
薛定谔的猫是著名的量子物理学概念之一,是由奥地利物理学家埃尔温·薛定谔(Erwin Schrödinger)在1935年提出的。
这个概念用于讨论量子力学的叠加原理和不确定性原理,并涉及到微观粒子的超位置状态。
薛定谔的猫概念的核心思想可以通过以下方式来解释:
1. 实验设想:薛定谔设想了一个实验,其中一只猫被放置在一个密封的箱子内,同时箱子内还包含一个放射性原子和一个检测器。
如果放射性原子发生衰变,检测器将会探测到,然后释放毒气,导致猫死亡。
如果放射性原子没有衰变,猫就会存活。
2.叠加原理:根据量子力学的叠加原理,微观粒子可以同时处于多种可能的状态。
在这个实验中,放射性原子的衰变状态也可以看作是一个叠加态,既衰变又不衰变。
3. 不确定性原理:根据不确定性原理,我们不能准确地知道微观粒子的状态,只能得出一种概率性的预测。
4. 薛定谔的猫状态:在这个实验中,猫的状态被描述为一个量子叠加态,即猫同时处于生和死的状态,直到箱子被打开并观察到猫的状态。
这种情况在经典物理学中是不可想象的,但在量子力学中是可能的。
薛定谔的猫实验设想强调了量子力学中的一些奇特特性,如叠加和不确定性。
它旨在阐明在微观尺度下,物质粒子的行为可能与我们在宏观尺度下观察到的世界有显著不同。
虽然这个概念通常被用来讨论微观世界,但它在哲学和科学上引发了深刻的思考,探讨了观察、测量和现实性的问题。
需要注意的是,薛定谔的猫是一个思维实验,实际上并没有在现实中进行。
2。
薛定谔的猫通俗解释
薛定谔的猫是一个著名的物理学概念,源自薛定谔在1935年提出的一篇文章《解决二分子动力学问题的一般方法》。
在这篇文章中,薛定谔提出了一个想象中的实验,称为"薛定谔的猫"。
这个实验描述了一只猫被放进一个盒子中,盒子内有一枚未起弹的子弹,子弹的起弹是由一个随机事件决定的。
如果子弹起弹,它会击中盒子的一个开关,把猫弄死。
薛定谔的猫是用来描述量子力学中的不确定性的。
在量子力学中,很多的物理量都是有一定不确定性的,例如电子的位置和动能。
在薛定谔的猫实验中,猫的生死也是一种不确定性,因为它取决于子弹是否起弹,而这是一个随机事件。
薛定谔的猫是一个抽象的概念,用来帮助人们理解量子力学中的不确定性原理。
在通俗的解释中,薛定谔的猫可以被理解为一个用来描述随机事件和不确定性的模型。
在薛定谔的猫中,猫的生死是一种未知的不确定性,它直到观察者打开盒子时才能被确定。
这就是所谓的"观察者效应",即观察者的行为会对被观察的系统产生影响。
这是因为在量子力学中,观察者和被观察的系统之间存在着相互作用。
薛定谔的猫实验并没有真正进行过,它只是一个想象中的实验,用来帮助人们理解量子力学中的不确定性原理。
但是,它确实反映了量子力学中许多的基本特征,例如不确定性和观察者效应。
薛定谔的猫实验也引发了许多的讨论和争论,因为它与我们日常生活中对客观现实的理解有很大的不同。
但是,在物理学领域,薛定谔的猫是一个重要的概念,它有助于我们理解量子力学的基本原理。
薛定谔的猫是什么梗
“薛定谔的猫”是1935年奥地利物理学家薛定谔做的一个实验:在一个盒子里有一只猫,以及少量放射性物质。
在一小时内,大约有50%的概率放射性物质将会衰变并释放出毒气杀死这只猫,剩下50%的概率是放射性物质不会衰变而猫将活下来。
简单来说,你在拆快递之前,快递盒里的东西可能是好的,也可能是坏的,好和坏是同时存在的,只有在打开盒子的一瞬间,两种可能性才坍塌到一种可能性,要么是好坍塌到坏,要么是坏坍塌到好。
而薛定谔的猫,讲的就是这个道理,在一个盒子打来之前,你永远不知道是好的还是坏的。
“薛定谔的猫”到底是什么梗?薛定谔的猫这个词常常被网友们来拿说,但是其具体意思却没多少人去深究,归根结底,薛定谔的猫还是比较费解的。
薛定谔的猫是量子物理学的一个理论,大致意思是说当没有人能看到盒子里面的一只50%概率死掉情况下的猫时,这只猫既可以是活的,也可以是死的,叫做“量子叠加态”,也可以说是“薛定谔猫态”。
薛定谔(E.Schr dinger ,1887—1961)是奥地利著名物理学家、量子力学的创始人之一,曾获1933 年诺贝尔物理学奖,量子力学中描述原子、电子等微观粒子运动的薛定谔方程,就是以他而命名的。
'薛定谔的猫’也称'薛定谔佯谬’,是指薛定谔为说明量子力学中的'叠加态’设计的一个思想实验而导致的佯谬。
那么,首先我们需要了解,什么是'叠加态’?根据我们的日常经验,一个物体某一时刻,总会处于某个固定的状态。
比如我说:女儿现在'在’客厅里,或是说:女儿现在'不在’客厅里。
要么在,要么不在,两种状态,必居其一。
然而,在微观的量子世界中,情况却有所不同。
微观粒子可以处于一种所谓'叠加态’的状态中,这种状态是不确定的。
例如,电子可以同时位于两个不同的地点:A 和 B,也就是说,电子既在 A,又不在 A。
电子的状态是'在’和'不在’,两种状态按一定几率的叠加。
电子的这种混合状态,叫做'叠加态’。
聪明的读者会说:“女儿此刻'在’或'不在’客厅,看一眼就清楚了。
电子在 A,或是不在 A,测量一下不就知道了吗?”说得没错,当我们对电子的状态进行'测量’时,电子的'叠加态’不复存在,而是'坍缩’到'在A’,或是'不在A’,两个状态的其中之一。
但是,微观与宏观之不同,是在于观测之前。
女儿在不在客厅,观测之前已成事实,并不以'看’或'不看’而转移。
而微观电子坍缩前的状态,并无定论,直到测量它,才因坍缩而确定。
薛定谔的猫:量子态叠加薛定谔的猫是著名的量子力学思想实验,由奥地利物理学家薛定谔提出。
这个思想实验旨在探讨量子叠加原理在微观世界中的奇特现象,引发了人们对量子世界的深入思考和探索。
在这个实验中,一只猫被置于一个封闭的箱子中,箱子内放置了一瓶毒药和一个放射性原子,根据放射性原子的衰变情况,猫的生死状态将处于量子叠加态,即生和死同时存在的状态。
量子态叠加是量子力学中一个重要的概念,描述了微观粒子在未被观测前处于多种可能状态的叠加情况。
在薛定谔的猫实验中,猫的生死状态被描述为一个叠加态,直到箱子被打开,观测者观测到猫的状态后,猫才会处于确定的生或死的状态。
这种奇特的现象挑战了人们对现实世界的直观认知,引发了许多哲学和科学上的思考。
量子态叠加的概念源自于量子力学的基本原理之一——叠加原理。
根据叠加原理,一个量子系统可以同时处于多个可能的状态,直到被观测为止。
这种叠加状态的存在使得量子世界充满了不确定性和奇妙之处,与经典物理世界有着根本的区别。
量子态叠加不仅存在于薛定谔的猫实验中,还广泛应用于量子计算、量子通信等领域。
在量子计算中,量子比特的叠加态可以同时表示0和1两种状态,从而实现并行计算的优势;在量子通信中,量子态叠加可以实现安全的量子密钥分发,保护通信的安全性。
除了在科学技术领域,量子态叠加的思想也深刻影响了人们的哲学思考。
量子世界的不确定性和多样性挑战了人们对客观世界的认知,引发了对现实本质的深刻思考。
薛定谔的猫实验作为一个思想实验,引导人们思考量子世界的奥秘和复杂性,促进了人类对宇宙本质的探索。
总的来说,薛定谔的猫实验和量子态叠加的概念为人类揭示了量子世界的奇妙之处,挑战了人们对现实世界的认知,激发了人们对宇宙奥秘的好奇心和探索欲望。
量子态叠加的思想不仅在科学领域有着重要的应用,也深刻影响了人们的哲学思考,引领着人类不断前行于探索未知的道路上。
最新实验证明:量⼦芝诺效应可让薛定谔的猫⼀直活着薛定谔的猫是量⼦⼒学著名思想实验,借以说明量⼦叠加态的幽灵存在:⼀只猫被关在盒⼦⾥,⾥⾯还有⼀套精巧的装置连着⼀个原⼦,如果原⼦衰变,则装置启动,打碎⼀个装着毒⽓的瓶⼦,猫就会死去;⽽原⼦不衰变的话,猫就会⼀直活着。
问题是原⼦的衰变是随机的,在打开盒⼦之前,我们永远不会知道猫是死是活,所以我们就说猫处于⼀种既死⼜活的叠加态中,这就把微观的量⼦属性转移到宏观物体上来了。
现在你是⼀个爱猫⼈⼠,你想拯救这只可怜的猫,保证它不会死去,你该怎么办?换句话说,我们要阻⽌这颗不知道会在什么时候衰变的原⼦衰变,要怎么样才能做到?怎么看好像都没有办法,因为衰变是随机发⽣的。
但量⼦芝诺效应却让我们可以把原⼦冻结在它的初始状态,让这只可怜的猫战战兢兢地活着。
这个效应说,如果我们持续观测⼀个不稳定的粒⼦,它的衰变时钟就会不断重置,它的波函数就不会坍缩,它也就不会衰变了,我们可以⽤⾼频率的观测来把它冻结在初始状态。
量⼦芝诺效应起源于古希腊经典的芝诺悖论:⼀⽀飞⾏中的箭在任意⼀个时刻都在空中有固定的位置,是所有静⽌的箭的集合,所以它不可能处于运动状态。
把芝诺悖论运⽤到量⼦上,那就是说只要我们⽤⾜够⾼的频率来观测这颗原⼦,它就不会衰变永远保持其初始状态;只要我们⼀直不间断地窥视这只猫,它就不会被毒⽓杀死!真是⼀个奇谈怪论。
但还有更奇怪的。
在实验室观察到真实原⼦的量⼦芝诺效应后,科学家⼜发现了反芝诺效应,频繁测量也可能会导致衰变加速,更快地杀死猫。
究竟是什么原因导致了这样的结果呢?原⼦衰变的速率取决于给定能量下可能的能量状态或者说电磁模式的密度,为了使原⼦衰变,必须把光⼦发射到这些模式之⼀。
更多的模式意味着更多的衰变⽅式,导致更快的衰变。
⽽对原⼦的测量⼲扰了能量⽔平,在适当的能量⽔平上测量,电磁模式减少,衰变变慢,导致芝诺效应;或者电磁模式增加,导致反芝诺效应。
也就是说,这⼀解释的真正意义是,是⼲扰⽽不是波函数坍缩导致了量⼦芝诺效应。
薛定谔的猫薛定谔的猫薛定谔的猫是著名的量子力学思想实验,由奥地利物理学家埃尔温·薛定谔在1935年提出。
这个思想实验通过描述一个在量子力学原理下的理想化情形,来阐述微观粒子的奇妙性质。
实验设想中,有一只猫被放置在一个封闭的箱子中,同时在这个箱子中有一种放射性物质,可能会在某个特定时间发生衰变。
如果发生衰变,一个探测器会被触发,导致释放一瓶毒气,最终导致猫的死亡;而若没有衰变发生,探测器则不会被触发,猫就会存活下来。
在量子力学的框架下,未触发探测器和触发探测器两种可能性是以概率的形式同时存在的。
这种量子叠加的状态描述了不确定性,即我们不能准确预测在实验发生之前猫的具体状态。
根据量子力学原理,量子态(wave function)的叠加性意味着观测者对系统的观测会导致量子态的坍缩,使得系统处于确定的状态。
因此,猫的死活状态在观测之前是未知的,观测之后才变为确定的状态。
这个实验引发了一个有趣的哲学问题,即量子力学的不确定性原理是否适用于宏观世界的物体,例如猫。
一般认为,宏观物体是否能够处于叠加态是不存在的,因为它们与环境有着强烈的相互作用,导致量子性质被抑制。
然而,薛定谔的猫实验并非直接在实践中进行。
它是一种思维实验,强调了量子力学原理的奇妙性质,并用生动形象的方式诠释了这些概念。
薛定谔的猫以其简洁而又深奥的思想实验成为了量子力学的经典案例之一。
它使得我们理解了量子力学的基本原理,以及对微观世界做出具体预测的限制。
在现代物理学中,量子力学的应用广泛而深入,成为了解释微观世界的最理想的理论框架之一。
然而,薛定谔的猫也引发了令人费解的问题。
例如,如果猫可能同时处于死亡和存活的状态,那么当我们打开箱子观察时,猫最终会处于哪种状态?观测者的意识是否对量子态的坍缩有影响?对于这些问题,学界还没有达成一致的共识。
尽管如此,薛定谔的猫实验仍然是一个重要的量子力学思想实验,它激发了人们对于量子世界本质的深刻思考。