薛定谔的猫实验

薛定谔的猫到底是什么意思?

2022-10-29 06:01 来源: 大可数学人生工作室

我们人类总是会对未知的生物或者事情感到恐惧,因为这些东西是我们眼睛看不到的,所以在我们的大脑中它们就会有很多种形态生成,或是恐怖的或是憨态的,不管是哪种构思似乎都没有错,因为这种未知的东西本身就是一种抽象的存在,这就是著名的“薛定谔的猫”理论,在我们的生活中很多事情都可以用这个名词来表示,那么薛定谔的猫究竟是一种什么样的概念。

薛定谔的猫实验

薛定谔出生在1887年,从小他就对物理学有着浓厚的兴趣,在他20岁的时候,成功地加入到了国家的物理研究院,开始了一生的物理学术生涯,在他加入的那几年,正好量子力学的理论风靡一时,他也被邀请加入到了这个课题的研究,随着他们研究的深入,量子力学究竟是以什么样的方式存在的,这引起了他强烈的求知欲,所以后期他设计并且展开了名为“薛定谔的猫”的实验研究。

薛定谔的猫实验

这项实验的主要流程是,在一个完全密闭的空间中饲养一只健康的小猫,并且在容器之中放入两种毒气,分别是镭元素和少量的氰化物,量子力有一部分的概率是可以导致镭元素发生衰变,只要是系统检测出镭元素的衰变,那么机关就会打碎装有氰化物的瓶子,氰化物是一种有毒气体,它可以瞬间杀死密闭空间中的猫,这个就是实验的初步设计方案。

薛定谔的猫实验

就这样在各种论述都已经跑通的前提下,他们开始这项实验,这个时候密闭空间中猫的状态我们是完全不知道的,这只猫可能没有被环境所影响,依旧健康的活着,或者空间中的量子力打破了其中的平衡,使得氰化物全部流出杀死了这只猫咪,这一些的内容都是我们的猜想和假设,只有在打开箱子的那一刻我们才能知道猫的状态,所以这个时候开箱的那一瞬间就是决定猫咪形态的瞬间,在此之前它可能是死的也可能是活的,这些都是我们的猜想和假设。

薛定谔的猫实验

但是最后这只猫究竟是什么状态,实验人员并没有向我们公布,或许这也是一种永恒的悬念,随着这项实验的结束,实验团队有提出了一个大胆的假设,量子力学是不是就是维持空间平衡的能量所在,因为如果在另外的一个空间中,一定有一种行为和现在的行为相反,他们把猫的形态比喻成了是一种系统,这种系统在不同的情况下是可以处在不同的状态,所以后期整个研究团队便开始转向研究平行空间。

薛定谔的猫实验

其实在我们的生活中“薛定谔的猫”理论是随处可见的,比如我们在做一些事情的时候,我们可以选择做或者不做,这两种行为所导致的效果也是不相同的,但是我们选择做的话,还会有成功和失败两种不同的结果,所以在我们没有实际的去作出行动的同时,我们的对于这件事会有很多种可能发生的情况,这就像掷骰子一样,六个数字我们在抛出的时候并不能确定会抛出哪一个数字。

薛定谔的猫实验

经过长期的发展和对这项实验的润色,其实到我们这个时代“薛定谔的猫”更像是一种精神上的催眠,我们在平时在做事情的时候都会在心中给自己加油打气,并且科学家也说,每天对着镜子和自己说今天也是万事顺利的一天,这种心里暗示会让我们的身体分泌一种兴奋物质,让我们可以保持开心一段时间,但是今天的事情还没有发生,一切对于我们还是处于未知状态,所以就会有很多种可能,这也是“薛定谔的猫”奇妙的地方。

薛定谔的猫实验

当然除了这项悖论以外,很多科学家和数学家在它的理论下又展开了很多项实验的研究,其中就有我们至今都无法计算出的黑洞力量多元宇宙力量。

在我们科技发展的过程中还得出了很多令人瞠目结舌的科学理论,但是有很多结论还是没有明确的实验去进行论证,所以随着我们能力和技术的不断提升,一些无法解释的物理现象一定可以用实验来进行检验和论证。返回搜狐,查看更多

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薛定谔的猫实验

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很多人都听过说薛定谔的猫,它并不是什么猫,而是一个思想实验。薛定谔提出这个思想实验目的是为了讽刺并反驳波尔为首的哥本哈根学派的不确定性理论。

严格来讲,薛定谔的猫并不是属于科学范畴,而是哲学范畴。

实验非常简单,一个密封的箱子,箱子里有毒气瓶,开关,放射性元素,一只猫。放射性元素衰变与否可以控制开关,开关控制毒气瓶是否打开。毒气瓶如果打开,猫就会被毒死。

而放射性元素的衰变与否是随机的,这种随机是真正的随机,我们无法预测什么时候衰变。也可以认为放射性元素处于衰变与不衰变的叠加态。

那么如此一来,开关就处于“开与关”的叠加态,最终导致猫处于“生与死”的叠加态。注意,这里并不是说“生或者死”,而是“既死又活”。

现实中怎么可能存在一只“既死又活”的猫呢?这显然是一个悖论。

薛定谔的猫在现实中是无法做实验的,根本不是因为技术,而是世界上根本不会存在这样一个完美的环境条件。

问题的核心在于:观测行为会影响量子结果,那么只有人类的观测才会影响吗?

波尔为首的哥本哈根学派并不这么认为,他们认为不管箱子打没打开,都不会影响结果,猫都不会处于生或死的叠加态,因为观测并不仅仅人的观测,在箱子里的猫自身就是一个观测者,在人类打开详细观察之前,猫的状态其实已经决定了。

不过薛定谔和爱因斯坦等人坚决反对波尔的这种观点,爱因斯坦更是拿出“不看月亮时,月亮就不存在吗”这种例子反驳波尔,提出“上帝不会掷骰子”。

波尔和爱因斯坦等人经过了长时间的辩论,谁也没有说服谁。不过,量子力学经过一百多年的发展,哥本哈根学派的不确定性得到了主流科学界的认可,波尔的哥本哈根学派暂时取得了胜利。

而且,量子力学的不确定性早已出现在我们日常生活中,平时使用最多的手机里面的芯片就包含量子力学技术,只不过很多人不知道。

在量子世界,那里的一切都如此诡异,完全颠覆了我们的传统认知。量子世界里的一切都是随机的,都是不确定的,只能用概率来描述。

微观粒子可以同时出现在两个不同的地方,你敢想象这样的世界吗?

就好像此刻的你正在读这篇文章,但如果我说“你同时也可能在火星上”,你肯定认为我疯掉了!

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