什么是薛定谔的猫? - 知乎

由:admin 发布于:2024-07-07 分类:西甲联赛 阅读:7 评论:0

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「薛定谔的猫」,是薛定谔为了反驳哥本哈根学派对量子力学不确定性的解释,而提出的一个思想实验。

薛定谔和爱因斯坦一样,其实骨子里是一个顽固的古典派,觉得世界是确定的。如果表面上不确定,那一定是因为我们对世界的了解还不够。

哥本哈根学派认为,量子力学就是世界的全部。而量子力学认为,世界是不确定的。

比如说,一个粒子在某个时刻的位置,完全是不确定的。或者可以这么说,在我们测量这个粒子的位置之前,这个粒子可以在这里,也可以在那里,在这里和在那里只有一个几率分布。

我们用更烧脑的话来说呢,一个基本粒子可以同时在任何地方。

为了从根子上驳倒不确定性的解释,薛定谔设计了一个思想实验。在这个实验里,一只可怜的猫竟会处于既是死又是生的状态。

薛定谔说,一只猫不可能处于这种状态,所以量子力学不是世界的最终解释。

那么,薛定谔是如何设计这个思想实验的?

其实,在薛定谔想到他的思想实验之前,1935 年,爱因斯坦和他的朋友们设想了 EPR 实验,也就是爱因斯坦-波多尔斯基-罗森实验。

薛定谔在杂志上看到了这个实验,于是使用 App 查看完整内容

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116 年前的 12 月 12 日,马可尼收到横跨大西洋、人类史上第一个无线电信号的那一天。

似乎什么都没有改变。

包括马可尼自己,当时没有人能够想象,在接下来的一百多年,通信会把世界变成什么样子。

2016 年 8 月 16 日,世界第一颗量子通信卫星「墨子号」从酒泉发射的那一天。

就像当年的马可尼一样,我们也无从想象,未来的量子计算与量子通信,终将带来一个怎样的魔法时代。

绝对安全的信息传输?

智商秒杀全人类的人工智能?

瞬移、穿越不再是科幻?

潘建伟教授的量子通信卫星上天了。

5 年后,人人都会用无法破解的加密网络刷信用卡。你还觉得量子理论是象牙塔里的黑科技,和你的生活毫无关系?

让我们先从神秘的量子理论开始,解密量子通信。

这注定是一场不可思议的旅程。

如果你完全不懂量子力学,请放心大胆地往下看,我保证不用任何公式就能让你秒懂,连 1+1=2 的幼儿园数学基础都不需要。

如果你自以为懂量子力学,请放心大胆地往下看,我保证你看完会仰天长叹:什么是量子力学啊?

正如量子力学大师费曼所说:没有人懂量子力使用 App 查看完整内容

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这是一个著名的思想实验。

猫,被放在一个封闭的盒子里。

将一只猫关在装有少量镭和氰化物的密闭容器里。

镭的衰变存在几率,如果镭发生衰变,会触发机关打碎装有氰化物的瓶子,猫就会死;如果镭不发生衰变,猫就存活。

半小时后,看猫是死是活。

当我们把第一次关注的焦点从描述原子层面的微观世界转移到人类观察者的宏观世界时,人们发现了量子力学的明显不和谐。

爱因斯坦提出了这个问题来诘难薛定谔,而薛定谔本人在一定程度上被爱因斯坦问倒了。

核物理实验经常用到盖革计数器,这是一种测量放射性的设备。

当它接收到一个放射性原子衰变产生的粒子,就产生一个电子信号,发出嘀嗒嘀嗒的声音,嘀嗒频率高说明放射性强。

这个信号也可以触发电子线路,拉动一个装在转轴上的锤子,锤子落下打破盛有氢氯酸的容器。

整个装置连同故事主角——薛定谔的猫,被放在一个封闭的盒子里。

从所用的放射性原子半衰期算出来,平均一小时会有一个原子衰变放出可以被盖格探测器探测到的粒子。

原子衰变,盖格探测器就被触发,释放锤子击碎容器,氢氰酸流出将猫杀死。

时间过去半小时使用 App 查看完整内容

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