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“薛定谔的猫”:一只既死又活的猫如何颠覆经典认知?

创作时间:
作者:
@小白创作中心

“薛定谔的猫”:一只既死又活的猫如何颠覆经典认知?

引用
搜狐
1.
https://www.sohu.com/a/601082801_121303829

量子力学作为现代物理学的两大支柱之一,以其独特的理论体系和实验结果挑战着人类对世界的传统认知。其中,“薛定谔的猫”思想实验更是将量子叠加态和观测者效应的概念推向了大众视野。本文将通过这个著名的思想实验,带你走进量子世界的奇妙之处。

经过一百多年的发展,量子力学已经成为最精确的理论之一,它并不是猜想的理论,而是像牛顿力学一样被实验证实的理论。
不过,由于量子力学实在太诡异了,以至于至今没有人能完全理解量子力学。

在科学领域里,意识是不被承认的,因为科学研究对象是不以人类的意识为转移的客观规律。不过量子力学的横空出世,似乎暗示着意识已经不能被排除在外,人类的意识似乎可以影响现实世界的状态。

用现实世界举个例子。

你在客厅里坐在沙发上看电视,你的状态就是确定的,你不可能出现在其他地方,这就是我们的日常生活经验,任何宏观物体都有一个确定的位置,这种确定性不受人类意识影响,是客观存在的。

但是如果你是在量子世界,一切就变得大为不同,因为量子世界具有叠加性,也就是说万物都是不确定的,微观粒子可以同时处于两个不同的位置。对于你来讲,你在客厅的沙发上,但你同时也可能处于其他地方,比如说月球上。

如果我想知道你到底是不是在沙发上,只有通过一个方式,那就是观察。当我实施观察行为时,你的状态就坍缩为确定的唯一状态了,你就在沙发上。在我观察之前,你可能位于任何地方。

看到这里,你是不是彻底疯了?不仅仅你会疯,物理学大佬也会疯掉。

物理学家薛定谔非常反感量子力学的这种诡异性,因此提出了著名的思想实验“薛定谔的猫”,用来讽刺量子力学的不确定性。

简单说一下这实验。实验本身很简单,一个密封的箱子,箱子里有毒气瓶,开关,放射性元素,还有一只猫。

放射性元素衰变与否可以控制开关,开关控制着毒气瓶,当瓶子打开释放毒气时,猫就会毒死。

由于放射性元素的衰变是不确定的,也就是处于衰变与不衰变的叠加态,所以开关也处于开与关的叠加态。最终的结果就是猫处于“既死又活”的叠加态。

这显然是不可能的,一只猫怎么可能既死又活呢?

而当我们想知道猫到底是一个什么状态时,只有打开箱子进行观察。而当我们观察的瞬间,猫的叠加态就坍缩为确定状态,要么死要么活。

也就是说,我们的观察行为会影响猫的状态,观察行为会影响现实客观世界。

这样的结果彻底打破了人们几千年来的传统认知,因为它暗示着意识也在参与现实世界的运行,我们对意识的认知还有很长一段路要走。

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