相信有很多朋友在看頭條或者一些關(guān)于量子力學(xué)的文章中都能看到“薛定諤的貓”這個(gè)詞語(yǔ)， 那么這到底是什么意思呢？ 薛定諤是誰(shuí)？ 這只貓又有什么特別之處呢？ 它所表達(dá)的又是什么意思， 小編今天就給大家簡(jiǎn)單說(shuō)一下。
薛定諤全名埃爾溫·薛定諤，是奧地利物理學(xué)家，量子力學(xué)奠基人之一，發(fā)展了分子生物學(xué)。維也納大學(xué)哲學(xué)博士。蘇黎世大學(xué)、柏林大學(xué)和格拉茨大學(xué)教授。 也是量子力學(xué)的大佬之一，而他的貓又有什么特別之處呢？ 這里要說(shuō)的就是著名的假想，薛定諤的貓。
薛定諤的貓
實(shí)驗(yàn)如下：
把一只貓放進(jìn)一個(gè)不透明的盒子里，然后把這個(gè)盒子連接到一個(gè)包含一個(gè)放射性原子核和一個(gè)裝有有毒氣體的容器的實(shí)驗(yàn)裝置。設(shè)想這個(gè)放射性原子核在一個(gè)小時(shí)內(nèi)有可能性發(fā)生衰變。如果發(fā)生衰變，它將會(huì)觸發(fā)這個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置，打開(kāi)裝有毒氣的容器，從而殺死這只貓。
跟據(jù)常理如果原子衰變了，那么毒氣瓶就被打破，貓就被毒死。要是原子沒(méi)有衰變，那么貓就好好地活著。
根據(jù)量子力學(xué)，未進(jìn)行觀察時(shí)，這個(gè)原子核處于已衰變和未衰變的疊加態(tài)，但是，如果在一個(gè)小時(shí)后把盒子打開(kāi)，實(shí)驗(yàn)者只能看到'衰變的原子核和死貓'或者'未衰變的原子核和活貓'兩種情況
大家注意這個(gè)疊加形態(tài)， 什么意思呢， 就是說(shuō)這個(gè)原子核既是已衰變的又是未衰變的....他是兩種狀態(tài)疊加在一起的 ，只有當(dāng)有人去觀測(cè)他時(shí)，他才會(huì)具體表現(xiàn)為衰變或者沒(méi)有衰變，如果沒(méi)人管他 他就一直處于疊加狀態(tài)...
這就很可怕了..因?yàn)檫@只貓會(huì)隨著原子核的疊加進(jìn)入一種又死又活狀態(tài)...
又死又活的貓..
顯然這是違背常理的.. 那為什么會(huì)出現(xiàn)這種結(jié)果呢，這個(gè)實(shí)驗(yàn)的巧妙之處在于使量子力學(xué)的微觀世界不確定性變?yōu)楹暧^世界的不確定性;微觀的混沌變?yōu)楹暧^的荒謬--貓要么死了，要么活著，兩者必居其一，粒子可以處于疊加狀態(tài)，但是貓不行，它不可能同時(shí)既死又活。
英國(guó)科學(xué)家霍金聽(tīng)到薛定諤貓佯謬時(shí)說(shuō):'我去拿槍來(lái)把貓打死!'......
換句話說(shuō)，難道說(shuō)月亮只有在我們抬頭看的時(shí)候才會(huì)變成月亮嗎？..
這里有個(gè)關(guān)于人為觀測(cè)的因素在內(nèi)，微觀世界的觀測(cè)與宏觀世界的觀測(cè)有所不同。宏觀世界的觀測(cè)對(duì)被觀測(cè)對(duì)象沒(méi)有什么影響。我們俗話說(shuō):'看一眼總行吧。'意思是對(duì)所看之物并無(wú)影響，用不著擔(dān)心。微觀世界的觀測(cè)對(duì)被觀測(cè)對(duì)象有影響，會(huì)引起變化。以觀測(cè)電子為例，要用光照才能看見(jiàn)，光的最小單位光子的能量雖小但不是零，光子照到被觀測(cè)的電子上，對(duì)電子的影響很大。所以，在微觀世界中看一眼也會(huì)惹禍!
吃驚
按照量子力學(xué)的解釋?zhuān)渲兄執(zhí)幱?#39;死-活疊加態(tài)'--既死了又活著!要等到打開(kāi)箱子看貓一眼才決定其生死。 大家要注意一點(diǎn)， 很多人看著覺(jué)得犯迷糊就是因?yàn)橛X(jué)得貓不可能又死又活， 因?yàn)樵诤暧^世界是沒(méi)有這種道理的， 我們要知道 決定貓死還是活著的不是貓本身，而是那個(gè)原子核是否衰變，衰變就死，不衰變就活，而這個(gè)原子核偏偏兩種都不選...它選擇又衰變又不衰變....而這只可憐的貓也只能跟著他一起 變成了又死又活...
可憐的貓...
在這里可能有朋友要說(shuō)了，那直接做一下這個(gè)實(shí)驗(yàn)看看這個(gè)貓到底是不是又死又活不就行了嗎，這個(gè)是不可能的，首先是無(wú)法將之與周?chē)h(huán)境隔離--置于真空中的貓馬上會(huì)死掉，與接近絕對(duì)零度的超導(dǎo)流不同，常溫下的貓根本不是宏觀量子系統(tǒng),更不可能是疊加態(tài)， 而且你如果想要攝像頭接收?qǐng)D像 就必須有光在箱子里，那也就影響了觀測(cè)結(jié)果，憑聲音的話更不可能，聲音是無(wú)法在真空中傳播的。
這特么怎么辦..
也就是因?yàn)檫@個(gè)實(shí)驗(yàn)沒(méi)法做，所以有很多假設(shè)和猜想，比較有名的就是 多世界詮釋?zhuān)囊馑际钦f(shuō)，兩只貓都是真實(shí)的。有一只活貓，有一只死貓，但它們位于不同的世界中。問(wèn)題并不在于盒子中的放射性原子是否衰變，而在于它既衰變又不衰變。當(dāng)我們向盒子里看時(shí)，整個(gè)世界分裂成它自己的兩個(gè)版本。這兩個(gè)版本在其余的各個(gè)方面都是全同的。唯一的區(qū)別在于其中一個(gè)版本中，原子衰變了，貓死了;而在另一個(gè)版本中，原子沒(méi)有衰變，貓還活著。 他的發(fā)現(xiàn)者說(shuō)：''在量子的多世界中，我們通過(guò)參與而選擇出自己的道路。在我們生活的這個(gè)世界上，沒(méi)有隱變量，上帝不會(huì)擲骰子，一切都是真實(shí)的。'
關(guān)鍵是這也太科幻了..科幻的都有點(diǎn)離奇了.....
嚇?biāo)缹殞毩?/p>
這個(gè)實(shí)驗(yàn)雖然做不出來(lái)，但是大家也不要太失望，因?yàn)槲锢韺W(xué)家根據(jù)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對(duì)薛定諤貓為什么不可能有'死-活疊加態(tài)'已能作出符合量子力學(xué)的解釋。類(lèi)似的實(shí)驗(yàn)還是有的。
2005年12月，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究所的萊布弗里特等人在《自然》雜志上稱(chēng)，他們已實(shí)現(xiàn)擁有粒子較多而且持續(xù)時(shí)間最長(zhǎng)的'薛定諤貓'態(tài)。實(shí)驗(yàn)中，研究人員將鈹離子每隔若干微米'固定'在電磁場(chǎng)阱中，然后用激光使鈹離子冷卻到接近絕對(duì)零度，并分三步操縱這些離子的運(yùn)動(dòng)。為了讓盡可能多的粒子在盡可能長(zhǎng)的時(shí)間里實(shí)現(xiàn)'薛定諤貓'態(tài)，研究人員一方面提高激光的冷卻效率，另一方面使電磁場(chǎng)阱盡可能多地吸收離子振動(dòng)發(fā)出的熱量。最終，他們使6個(gè)鈹離子在50微秒內(nèi)同時(shí)順時(shí)針自旋和逆時(shí)針自旋，實(shí)現(xiàn)了兩種相反量子態(tài)的等量疊加糾纏，也就是'薛定諤貓'態(tài)。
厲害了
雖然還不能與幾億億億個(gè)原子構(gòu)成的貓相比，但較之單個(gè)原子分子畢竟前進(jìn)了一大步。
看到這大家應(yīng)該都明白薛定諤的貓是怎么回事了吧， 也應(yīng)該對(duì)量子力學(xué)有一點(diǎn)了解了，量子技術(shù)現(xiàn)在也在飛速發(fā)展，我國(guó)在今年8月份發(fā)射的墨子號(hào)衛(wèi)星就是一顆量子科學(xué)實(shí)驗(yàn)衛(wèi)星，雖然他是一顆低軌衛(wèi)星，只能在晚上進(jìn)行量子通信，空間覆蓋能力和應(yīng)用都有限，但是他是以量子力學(xué)基本原理為基礎(chǔ)的全新通信技術(shù)，也是未來(lái)的重要發(fā)展方向。
如果看到這你還不知道我在說(shuō)什么.....我只能說(shuō)..
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