如何看待薛定諤的貓實驗中疊加態的貓?
ps.人和動物眼睛構造不同,接收可見光波段不同,當一個人看到一匹馬是白色,而動物看到的顏色是紅色,那麼對於世界而言,這匹馬是什麼顏色?疊加態?
謝邀。
對於世界而言沒有意義,不是疊加態。
什麼是薛定諤貓?
一隻貓被裝在一個箱子里,裡面有蓋革計數器,和稀薄的放射性元素。如果元素衰變觸發計數器,則通過一個技術手段在箱子里放出毒氣,從而毒死這隻喵星人。其中原子衰變的概率是50%。如果你把這個裝置放在這裡一個小時後過來看,貓可能是死也可能沒被毒死,這完全取決去放射性元素是否衰變。
也就是在你打開箱子之前貓是死是活不確定,更確切說他既不是死的,也不是活的。是死和活的疊加態: (當然我沒有歸一化);這是一個量子態。等你打開箱子貓一定就是死或者活。那麼死之前狀態怎麼確定呢。
這就是涉及到量子測量問題:如果一個量子態處於多個本徵態的疊加態,只要進行測量疊加態就會塌縮到一個確定的態上。
對於薛定諤貓打開盒子之前是處於死活疊加態,但是由於觀測也就是測量,引起塌縮所以他要麼死要麼活就是確定的了。這個意義不是說你打開之前就確定的了,而是你打開蓋子之後那一瞬間決定的。如果你有n組貓,那麼打開前他們都是一樣的,打開後卻有一半死一半活,而且無論你通過什麼手段知道貓的死活都是一次測量,都會引起貓的態塌縮。
最後關於附加的問題:
首先觀測一個物體的物理量需要一個東西去作用測量物體,然後得到作用後的反應,我們產生觀測結果。對於馬,首先是太陽光作用到馬身上,馬吸收一部分光,把剩下的反射到我們眼睛中,然而我們可見的光波長是340-760nm,說明對於白馬可能不吸收這個波段的光。如果對於一個動物,他看見馬是紅色的,前提他的處理色彩和光的系統和我們相似。那麼他可能只能看見紅色光的波段610-750nm。
但是對於馬來說他變了么,他幹什麼了么,答案是都沒有,反射的光也沒有變,只是人類和那種動物的識別有差別而已。顏色只是人類對於一個物體的視覺物理量的定義。所以並不是疊加態。
對於馬有評論說光的照射也是一種測量,所以我們看見的顏色,只是疊加態塌縮而已。其實不然,光的照射到反射到眼睛裡,這個過程可以看作測量,但是對於每個人每一次測量的結果都是一樣的,說明馬出去顏色的本徵態上,而不是疊加態。(你不要再問色盲測量的顏色不一樣了,或者在其他顏色燈光下測量顏色也不一樣了。 )
手打不易,求贊求關注。
薛定諤的貓實驗是為了灌輸疊加態概念而舉出來的例子。
與其言之鑿鑿地聲稱物理本身就是疊加態的,還不如承認暫時不知道更深的機制。既然疊加態解釋與實驗現象吻合,就當作疊加態是真的吧。
究其根本,疊加態到底算不算本質,前人早就為此辯論過了。在新的成功的解釋說明「疊加態」產生的原理之前。疊加態就是目前最根本的物質性質。
顏色是個很好的的例子:觀測結果不僅取決於被觀測物體反射光線的頻率,還取決於觀測儀器(眼睛)。
這個時候,「觀測結果」這個名詞,是指「顏色」還是「反射光頻率",將會導致不同的結論。
薛定諤貓的情形跟這個有點類似,但是不同。類似的地方是觀測結果都是兩方面的結合:被觀測體和觀測儀器。 不同的地方是眼睛觀察反射光,不會對它的頻率造成影響(因為只是吸收嘛),而薛定諤貓的觀測,就有可能對貓造成影響,但是又有區別:
1、如果發射一束光去照射貓,這時候觀測對貓有影響,因為光有動量嘛,打到貓會干擾它。
2、如果僅僅接收貓自發發射的熱紅外線,觀測對貓沒有影響,它自己輻射嘛,跟觀測鏡頭沒關係。
那麼,貓到底是活是死?
哥本哈根闡述說,你不打開箱子來看,它是又死又活,打開了它才確定是死的還是活的。
薛定諤很不滿意,「貓有可能在你打開之前就死了!」——這當然是事實。任何人都可以做這個實驗,難道你不打開箱子,死貓就不會發臭而只是打開的時候才坍縮到死態?
都正常點,量子力學不是說把自己搞成非正常人類才算量子力學。
哥本哈根的錯誤在於,將觀測結果等同於事實,題主還是比較聰明的嘛,意識到我們的生活常識中,就有觀測結果≠事實的例子。
另外,說個小知識點: 物理只討論可觀測量,觀測不到的跟物理沒有關係。 這句有點唯心主義的話出自狄拉克,雖然狄拉克是愛因斯坦的骨灰級粉絲,但是在這件事上他與愛因斯坦的觀點截然相反。晚年他承認:也許愛因斯坦才是正確的。
}}} 看得到的才存在!
}}} 你看不到的它就不存在嗎?你能看到你的腦子嗎?所以你沒有腦子??
這是兩個永恆的爭論。
不太確定,但看到沒人提,所以還是說一下,不對的話請指正。
薛定諤的貓的這個假想實驗是薛定諤用來懟別人而假想出來的。他把對方的理論(被宏觀觀測之前處於疊加態)進行放大,以「打開箱子進行確認之前貓是處於生或死的疊加狀態」這一滑稽可笑的結果來懟對方,也就是說他本人是反對這一觀點的,他所提出的疊加貓恰好是他認為不存在的東西。
至於關於顏色的問題又是另一回事了吧,顏色只是人對於自己觀察到的波長進行的定義,世界本身是沒有顏色這個概念的。
薛定諤的穆。。。貓只是舉個例子而已,那麼大一坨貓不能是疊加態的
現實中並不存在薛定諤的貓
竊以為題主的ps和薛定諤的貓是兩個問題。薛定諤的貓問題前人之述備矣,ps問題我認為不是疊加態問題。眼睛看到的白色跟紅色,是因為看到物體時物體能夠反射的光波長不同,而不是測量概率的不同。人看到的是白色,動物看到的是紅色,這個白色和紅色的定義有沒有什麼區別?如果都是人定義的顏色,那這個問題若是成立,實際上不是馬的顏色具有疊加態,而是觀測者的狀態具有疊加態,與馬是疊加態無關;而白色若是人類定義的顏色,紅色是動物定義的顏色,不在同一條件定義的測量量是無法疊加的,因此這是測量問題,在此不予考慮。也就是說,薛定諤的貓問題中,未知量是觀測對象的狀態;ps問題中,未知量是觀測者的狀態。所以我認為,疊加態的定義,應該考慮測量中未知量的位置,只有未知量才是疊加態的量。若是薛定諤的貓那種疊加態問題,則原問題應改為:一個伸手不見五指的夜裡,你知道前方有一匹馬,但不知道是什麼顏色的馬,只有你手裡的手電筒打開照亮,才可以確定,這時馬的顏色是疊加態的。非理論物理專業,純個人理解,有不對的地方請專家指正。以上。
先轉個故事片段 《丘處機的狗》,源自《科幻世界》
丘處機是個怪人。他的怪來源於他的執著和聰慧。我們都知道,當這兩樣東西混在一起時,合成出來的,總是悲劇。丘處機原本在全真教任職,給來上香的善人們佈道。這是個肥差,不但輕鬆,而且油水多。但丘處機的興趣卻只在於學習,他先從工程學入手,進而修習生物、醫學、地理、化學等學科,最後,他邁步來到了量子力學的門口。在一次給善人們佈道時,他拿了個箱子,說:「箱子裡面有條狗,還有放射性元素,開箱子的話,機關會觸動元素,狗會死。不開箱的話,元素隨時可能到半衰期,狗還是會死。現在,你們告訴我,箱子里的狗到底是死是活?」善人們聽說過丘處機的怪,早有準備,一個細腰長腿的女善人說:「這是量子力學的理想實驗,在箱子里,微觀不確定性變成宏觀不確定性。我們不能打開箱子,因為觀測會引起坍縮。在我們觀測之前,狗處在一種既死又活的疊加態。不過更具體的我就不懂了,晚一點希望道長可以在房間里給我單獨講解。」不料丘處機哈哈大笑,指著細腰長腿的女善人說:「胡說!要知道狗是不是活的,這樣就可以了。」說著他學了幾聲汪汪狗叫,箱子里頓時也響起了幾聲狗叫。「哈哈哈……」丘處機張狂地笑著,「看到沒有,狗是活的。」細腰長腿的女善人當場就哭了。這就是著名的「丘處機的狗」試驗。它後來被廣泛應用於教育學,告訴學生,學問千萬不要學雜了,不然就會變成丘處機這樣的人,對細腰長腿的女善人熟視無睹,簡直是反人類。薛定諤的貓這個實驗真是太次了,量子物理中的疊加態和糾纏態隨手都是栗子,他竟然還要害死那隻貓,也是反人性。而且貓這個實驗嚴格來說根本不適合闡述疊加態,貓不可能既是活的又是死的。相反他這個實驗還以錯誤的邏輯誤導別人,牽扯上了「形而上」學。其實量子力學也是建立在微觀基礎上的,如同波粒二象性一樣,微觀粒子同時具有波的性質和粒子性質,但你不能說這隻貓也是波和粒子性質,這就是謬論這只是個思想實驗啊!!!
馬的顏色和薛定諤的貓有毛線關係
為什麼會有薛定諤的貓,是因為光的雙縫干涉實驗,當光子一個一個的穿過雙縫,如果不觀測,那麼就會展示出干涉條紋,那難道是光子自己和自己干涉了嗎?一個光子既從左縫穿過又從右縫穿過?這顯然是不合邏輯的,於是我們來具體測一下一個光子究竟是不是可以同時出現穿過兩條縫,結果不是的,光子每次只會從一條縫中穿過,可是實驗結果卻變成了兩條明條紋,干涉條紋不見了,這意味著觀測與不觀測會對實驗結果產生影響,於是誕生了很多種解釋這個現象的方法和理論,薛定諤的貓就是其中一個理論,光子在不觀測的情況下是疊加態,既可能從左縫穿過,又可能從右縫穿過,所以疊加態的光子自身可以發生干涉,當觀測者介入,疊加態坍縮,只能從一個縫穿過,所以干涉消失了用貓代替光子只是為了便於大眾理解,如果我講的夠清楚,題主應該知道你的馬的例子和疊加態半毛錢關係都沒有了吧,貓在盒子里,不觀測,他既可能是活著的,又可能是死著的,白馬站在那裡,觀不觀測他都是白馬,紅燈打到馬身上,馬還是白馬,看到白色還是看到紅色是客觀世界與主觀世界的異質性問題
提問者大概沒了解量子不確定性的基本概念。1.量子的概率分布只適用於微觀世界,從理論上就是不確定的。2.光的顏色是確定的,人經驗的顏色與動物經驗的顏色不同,但光有客觀的確定的顏色。3.薛定諤貓其實是薛定諤做的思想實驗,並用來反對哥本哈根解釋的,意思是這個實驗本身的荒誕而自謬的
如果你沒有精力爬論文,你可以參考:【細解典故】薛定諤的貓
薛定諤的貓是處於量子疊加態,而馬不是。所以觀測貓會造成波函數坍縮,而觀測馬不會。
不同標準和觀察者得出不同的結果並不能證明是什麼疊加態
謝邀。
首先,題主問的問題和「PS」的內容並不一致,是兩個問題。
先說薛定諤的貓。薛定諤的貓 故事中的貓,就是一隻普通的貓。因為,打開盒子的瞬間,並沒有對放射性原子進行觀察,觀察的只是貓。所以貓的狀態是確定的。只有對那個放射性原子加以觀察,才能打破原子的混沌態,貓的生死才被確定。說第二個問題之前,再說下「觀察」。
私以為,量子力學中的「觀察」是指用一定方式與被觀察物發生關係,從而得到被觀察物的信息。被觀察物幾乎都在原子尺度及以下。而不是題主說的「看宏觀物體」這樣的行為。那麼,題主 PS 部分又是啥呢?
這是個關於 具象 與 抽象 的關係問題。每個思維個體從環境獲得信息,然後抽象出自己的概念。每個思維個體的 第一手觀察信息 ,除非運用腦機介面這種高科技,否則無法通過常規手段探查。但是,各個生物體之間的抽象信息是可以直接交流的。如果使用符號語言,還可以無歧義交流。誠然,宏觀物體也有極小概率處於「疊加態」,也有極小可能因為觀察者用手電筒或者激光什麼照射而脫離疊加態。但是,和題主的 PS 部分內容不一樣。PS部分是觀察者精神層的,而薛定諤的部分是實際物質的。對於不同觀測方式,得到不同的結果,這並不是不能接受。
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