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量子力学的“叠加态”“纠缠态”理论不可证伪
量子力学的哥本哈根诠释引入了两个核心概念:叠加态和纠缠态。
这一诠释展示了量子世界中存在的不确定性,允许一个对象同时处于多种状态,例如猫同时处于生与死的叠加状态。
薛定谔的猫思想实验旨在揭示这种叠加状态的荒谬性,但在量子力学的框架内,这种看似矛盾的“既死又活”状态是理论所允许的。
哥本哈根诠释还提出了观察者效应的概念,即量子对象在没有被观测时保持在叠加态,但一旦进行测量,就会立即坍缩为一个确定的状态,即波函数坍缩。
这种观察者效应意味着我们无法直接观察到叠加态或纠缠态,因为它们在被观测之前并不存在于我们的感知世界中,因此无法被实验证实或证伪。
从科学哲学家卡尔-波普尔的角度来看,理论的可证伪性是科学的一个基本要求。
如果一个理论无法被证伪,它可能会被视为伪科学。
由于量子力学的叠加态和纠缠态理论具有不可观测性,它们似乎挑战了这一科学标准。
这引发了对这些理论本质的深入思考:它们是科学的,还是仅仅停留在理论层面的谜团?
“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。
“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。
科普薛定谔的猫
薛定谔的猫是一个物理学界著名的思维实验,通过一只猫、一瓶毒药和一个放射源控制的机关,展示了量子叠加态的奇妙之处。
在密封的盒子里,猫的状态同时包含了生与死两种可能,直到盒被打开,猫的生与死才会得到确切的观测结果。
这种生与死的双重状态,正是量子力学中“叠加态”概念的直观体现。
在没有观测的情况下,猫既是生的又是死的,无法简单归类为某一种状态,展现出量子世界的奇异性质。
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