到底是什么梗 为什么会这么火 薛定谔的猫 (到底是啥吧)

admin 2024-11-30 62 0

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“薛定谔的猫”到底是什么梗,为什么会这么火?

“薛定谔的猫”的大火可以说是科学走入寻常百姓家的表象之一,它表现了普通人也对量子领域产生了好奇,尽管这种好奇只停留在表面上。

到底是什么梗 为什么会这么火 薛定谔的猫 (到底是啥吧)

“薛定谔的猫”是科学家薛定谔提出的一种假设实验,既将一只猫关在一个密闭的容器里,容器内还有极少量的镭(单个镭原子)和一个含有氰化物的瓶子,镭和含氰化物瓶子由一个简易装置连接,一旦镭发生衰变,氰化物就会释放,猫也随之死亡。

但由于放射性元素的衰变只符合统计规律,镭原子可能在下一秒衰变,也可能一万年后才发生衰变,这是完全没有任何方法确定的。

当你无法对容器内的情况进行观察时,猫的生死也就无法确定。

所以猫究竟是活的还是死的呢?薛定谔认为此时的猫不活也不死,而是处于一种名为量子纠缠态的状态。

当然,薛定谔的猫也只是不确定性关系的通俗版本(虽然并没有错误),是为了向大众解释最新的科研成果,完全版的不确定性关系还是很复杂的,当年爱因斯坦都错了···

当下,猫主子在我们的生活中占据了越来越重的地位,而“薛定谔的猫”恰恰符合这一时期的人们热点话题。

虽然因此让我们的生活沾上了一点点量子领域的知识,但其实大多数人都只是盲目跟风而已,真正的让每个人都能随口就说上几句量子理论,还任重而道远。

薛定谔的猫

“薛定谔的猫”是量子力学中的一个著名思想实验,由奥地利物理学家艾尔温·薛定谔提出。

这个实验涉及到量子叠加态、测量以及观察者的作用,引起了强烈的争议和讨论。

本文将从史学、物理学和哲学等多个角度对“薛定谔的猫”进行分析和探讨。

薛定谔的猫一、史学分析实验发生在1935年,当时量子力学刚刚成为全球物理学家们争相研究的热点。

薛定谔的这个思想实验展示了一个非常奇特的概念——“量子叠加态”。

这是一种奇特的量子力学现象,它可以是两个状态的一种混合状态,类似于打开电视机后看到的无图像的雪花信号。

通过这个实验,薛定谔想证明当量子系统遵从量子力学规律而非经典规律时,其微观状态与我们所能够观察到的宏观状态之间会出现巨大的差别。

二、物理学分析薛定谔的实验中涉及了一个猫、一个辐射源和一个意外闯入的毒药。

简而言之,当一个放射性元素处于半衰期时,它就会有几率衰变掉。

由于量子叠加态的存在,这种衰变是不确定的,说明元素核会同时处于衰变和不衰变状态中的一种。

于是,辐射源与猫的生命状态的叠加态就被形成了。

当不幸的毒药被释放出来时,会导致放射性物质的发生变化,猫也会遭受到毒药的侵害。

然而,在薛定谔的实验中,当猫被闭在盒子里的时候,它的生命状态变成了量子叠加态。

换句话说,当盒子打开时,构成猫的那些概率振幅都会塌缩为一个确定的状态(死或活)。

但在这之前,猫在盒子里实际上是“死而不死”或“活而不活”的。

这个想法相当奇特,但它并不完全违反自然科学的基本原理。

三、哲学分析“薛定谔的猫”的思想实验引发了无数哲学家对现实与观察者的关系进行的深刻探讨。

这个实验表明,我们的观察和干预会影响到世界本身(观察者效应)。

同时,它也提出了一个问题:究竟什么是“真实的现实”?在这个实验中,猫的状态存在于一种超现实的状态中,直到我们打开盒子去观察它的状态,这种状态才会变成真实的现实。

于是,“真实”的概念本身也成为了哲学家们讨论的话题。

总之,“薛定谔的猫”是量子力学中一个引人入胜的思想实验,涉及到物理学、哲学、科学史和科普等方面。

这项实验引发了无数的数学计算和实验,对人类对物理规律的认识和解释形成了巨大的影响。

如何证明量子实验同时存在的两个事实?

目前,已经证明,至少在量子世界中,两个现实可以同时存在。

试验证明可能同时存在多种现实,这一研究结果对科学的基本性质提出了挑战。

为了探索他们的假设,奥地利因斯布鲁克大学实验物理系的研究人员研究了世界上棘手的意识形态实验之一,即魏格纳之友 实验里,这项以诺贝尔奖获得者物理学家尤金 · 维格纳命名的实验是在 1961年提出的。

在魏吉纳实验中,当实验室的观察者测量光子时,他们发现粒子的偏振要么是水平的,要么是垂直的,而光子在测量前同时表现出两种偏振,这是由量子力学定律决定的,量子力学定律存在于两种可能状态的叠加 ,即它同时处于水平和垂直状态。

魏格纳在实验室外通过简单的干涉实验测试证明光子仍处于叠加状态。

在思想实验中,两个观察同一光子的人可能对光子状态得出不同的结论。

这两个观察结果是正确的,长期以来,魏格纳朋友一直是一个有趣的思想实验,量子力学和物理学的不断进步使研究人员能够检验这一理论。

魏格纳和他的同时使用光子纠缠理论,他们认为,如果来自同一束的两个光子分开,其中一个光子会发生什么,它可以被反射到另一个光子上,第一次复制了思维实验中描述的条件。

研究结果发表在arXiv中,证实即使观察者在同一光子中描述了不同的状态,这两个矛盾的事实也可能是真的。

在观察过程中,光子以偏振态存在,但当使用干涉实验时,得出的结论是光子仍以叠加态存在,本研究不仅证实了长期讨论的思想实验,而且对观察方法的基础提出了挑战。

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