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想懂量子力学?还是让你养的猫教你
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2021-04-16 | Contributed by: 人民邮电出版社 | 转到微信 | 有0人参与评论 | 字体: 放大 缩小 | 收藏 | Printer Friendly Page
　　


　　1

　　尽管猫主子就是你的一切，但要说它能带你理解量子力学，你恐怕一时难以接受。


　　但是仔细想想你就能发现：“猫，是最具有量子属性的一种宏观世界的生物。”

　　举个例子。

　　你每天下班回家，你将有可能面对两种有天壤之别的场景——

　　有些时候，你的猫乖巧地在门口等你，蹭蹭你的腿，你简直愿意把全部工资上缴给主子买粮食买玩具。

　　但另一些时候，迎接你的是烂掉的耳机线、摔碎的玻璃杯、爆出棉花的沙发一角，以及你恨不得一脚踹飞的猫。

　　它还一脸“不怪我是它们先动手”的无辜表情。

　　而整件事最微妙的一点在于，在你每次打开家门的瞬间之前，你都无法确知，今天你的猫是天使还是魔鬼。

　　如果用量子世界的语言来说，那么你家的猫在你开门之前，处于天使与魔鬼的叠加态。

他靠量子力学拿诺奖 这门课却挂科

　　你想到了什么？

　　

　　2

　　薛定谔的那只既活又死的猫，也是如此。


　　在封闭不透明的盒子里放一只猫，再放入一个放射性原子。盒子里还有一个检测原子衰变的装置，与毒气释放装置相连。

　　这个原子有衰变的几率，如果衰变就会触发检测装置，进而触发毒气装置释放毒气，猫就被毒死；如果原子不衰变，猫就继续活着。

　　这个略显残酷的思想实验，其实是薛定谔对量子力学中哥本哈根学派的反击。双方的 battle 是这样的——薛定谔创建了波动方程，能够严谨而自恰地解释微观粒子系统，着名的薛定谔方程在量子物理中的地位，如同宏观物理中的经典力学牛顿三大定理一样重要。

　　薛定谔认为，波函数是空间分布函数，微观粒子就像波一样，在空间中按照波函数的规律排列。

　　哥本哈根学派的代表人波恩却不这么看。他将波函数视为随机的概率，它代表的不是微观粒子的具体位置，而是在某个位置出现的概率，这些概率形成的概率波按照波函数发展。

　　可是，物理学的终极意义就是找到解释世界的规律，怎么能容忍掷骰子一般的随机概率？

　　薛定谔对“哥本哈根诠释”很不满，于是要用薛定谔的猫来证明这种诠释的荒谬性：你们不是说原子的衰变是随机的，原子处于既衰变又不衰变的状态吗？那就会有一只既活又死的猫咯？这怎么可能！猫的状态肯定是要么活，要么死，并且在我们打开盒子之前就被决定好了。
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