如果給薛定諤實驗中的死貓做屍檢是不是可以證明貓的死亡時間不是打開箱子的那一瞬間?
如題
實名反對上述所有答案。
這個問題從根本上就問錯了,能夠檢驗死貓的死亡時間並不能動搖薛定諤貓的悖論性分毫。因為屍檢技術根據定義,就是一種本身以「死態總是能與活態可區分」作為前提的技術,這導致任何基於屍檢而對生死疊加態做出的判斷,從一開始就是不可靠的。
在QM中,疊加態a|0&>+b|1&>(a,b皆為非0的複數)相對於正交的|0&>,|1&>稱作不可分辨態,不存在一種測量可以既保證區分|0&>,|1&>又能可靠地推出原態為a|0&>+b|1&>。所以得出任何死亡時間都不能證明(或否定)貓原本是疊加態而不是早就死在箱中,假如這種貓箱真的可實現的話。(故高票答主@Summer Clover 分析死亡時間測量結果分布其實是隔靴搔癢)
反過來說,你如果有一種屍檢方法可以可靠地證明貓在測量前是疊加態而非已死,那麼這種「屍檢方法」必定有以一定概率將活貓和死屍混淆的缺陷。我不覺得有人會接受這種東西。
再者,就算你能測出貓在箱中早就死了,該思想實驗原本的基礎(任何兩個合法的量子態線性疊加後還是合法的)依然不變。我可以說其實原來箱里是「活生生的貓」和「令你所用的屍檢設備誤判為早就死亡的貓」的疊加啊。
謝邀。
趁著空閑來開這個腦洞。我們還是按著思想實驗這個思路走,要不就沒意思了,對吧。
假設把貓放進去後,經過T時間後,正好貓是死和活等概率幅的疊加態。打開箱子後,二分之一概率坍縮到活貓,二分之一概率坍縮到死貓。
如果觀測到死貓,設其死亡時刻為t。假設我們真的有這樣一個屍檢技術可以檢測貓的死亡時間那麼貓的死亡時刻會是怎樣的?
答案是,死亡時刻 t 並不是等於觀測時刻T,而是服從一個概率分布。這個概率分布是從T開始被截斷的指數分布。
橫軸是時間,縱軸是概率密度。豎線對應觀測時刻T。
t服從的概率密度函數就是豎線左邊的那部分,歸一化後寫出來就是
這後面的物理含義則是——
歷史不是確定性的,而是概率性的。不同的觀測結果意味著我們對歷史有不同的理解。
用貝葉斯的視角很容易理解這個現象。
觀測前: History ~ 某概率分布g(x)
觀測後:History|Observation ~ 某條件概率分布g"(x| observation)
只是在量子物理裡面,概率不是因為 「觀察者知識不完備」 ,而是因為「自然本來就是隨機的」。
不能。在薛定諤貓的思想實驗里,觀察者打開盒子的行為「決定」了貓的死活,因此題主可能認為是打開盒子這個動作「殺死」了貓,於是想要屍檢確定死亡時間。
但實際情況不是這樣的。隨著觀測而被決定的不僅僅是貓的死活,而是一個完整的歷史,或者說,一個「平行世界」。你有50%的機會看到一個活蹦亂跳的貓,什麼也沒有發生。或者你有50%的機會看到一個死貓,它早就已經被毒死了。直到你打開盒子的一瞬間貓的死活才被決定,但貓並不是被你打開盒子的動作殺掉的,只是上帝在你打開盒子的一瞬間選擇了貓已經死掉的歷史。
謝邀我感覺打開盒子和對貓進行屍檢沒有本質上的區別
打開,使得二項分布的生存/死亡狀態坍塌為確定態。屍檢,使得隨機的死亡時間狀態坍塌為確定值。更精確的說法是,屍檢使得原本方差更大的死亡屍檢坍塌為一個較小方差(屍檢方法誤差),特定均值(屍檢推斷死亡時間)的新狀態。薛定諤的貓說的就是:未觀察前,世界原本就是隨機的;觀察本身,創造了歷史。
薛定諤的貓關鍵不是說死的是哪一刻,而是貓既死又活的疊加態,就像波粒二象性一樣,粒子到底是波還是粒子呢,貓既死又活,粒子既是波又是粒子疊加態是第三種狀態,並不關心貓什麼時候死,在打開盒子觀測的那一刻,波函數坍縮,疊加態轉變為一個確定的生或死的狀態
20170316
今天剛看了一篇文章補充一下!
諷刺的是,薛定諤的這個著名的思想實驗實際的目的只是為了取笑量子物理的奇怪特性的。
在1935年,愛因斯坦,Boris Podolsky,和Nathan Rosen合寫了一篇論文,提出了量子糾纏的奇怪本性——一個量子系統的態並不是確定的,直到它實際中被測量。
所以,薛定諤寫了:
這是一個典型的將約束在原子區域的不確定轉變為宏觀不確定的案例,而宏觀不確定性可以直接通過觀測確定下來。這讓我們不能如此天真地接受一個「模糊的理論模型」來代表現實。而這個案例與那些搖晃的或沒對焦的相機以及雲室、霧室的快照不同,它本身並不包含任何不清晰的或矛盾的事情。
—————————————————————薛定諤的貓是以宏觀世界的一個比喻,形容微觀世界的里一個不好理解的現象。是為了讓我們理解因為我們的觀察,概率與隨機性全部坍縮為一種情況。如果非要硬用這隻貓來深究微觀世界想要闡述的原理的根本,那是不可能的。在經典力學的宏觀世界中,我們習慣的思維是連貫性的,比如一個小朋友,你每次看他的時候他都是一個乖巧的小朋友,我們一般就斷定這個小朋友是個乖巧的好孩子,但豈不知道在你不看他的時候,他其實非常非常淘氣。薛定諤的貓只是為了告訴我們,在微觀世界裡,觀察與不觀察,粒子的狀態並不是一致和連貫的,用盒子里的貓這個比喻,讓我們破除對於宏觀世界的固有思維。所以考慮屍檢,這種事情,並沒有意義。因為在你觀察的一瞬間,狀態就坍縮了,還是原來那隻貓,也不是原來那隻貓了。既是死的,也是活的,既是波,也是粒。。。我們認為的客觀,有一個條件就是已發生的不可改變,這建立在時間先後順序的直覺上的。另一種反直覺的解釋,當你在沒有屍檢之前,什麼時候死的不確定,歷史並不存在,即便時間刻度是大於貓死的時候。貓死還沒沒發生。就是一個解釋罷了,沒什麼意義,為啥沒意義?因為存在是客觀的,還是主觀的對科學沒意義。時間可能真是錯覺
首先,你的箱子不會是完全密封,這就意味著,即使你使用半衰期足夠長的元素,你的相干性能夠保持的時間依然是有限的,貓系統隨著時間的推移會因為與外界的相互作用過早得發生坍縮。
然後,因為退相干時間不能無限長,而且實際上這樣的系統退相干時間非常短,因此你鑒定的時間解析度一定不會短於退相干時間。
所以說,沒戲。
但是,你想要知道退相干是何時發生的,這意味著你認為退相干在開箱子之前已經發生,我部分得認為你的觀點有點意思,因為知道退相干何時發生是有意義的。由於我個人是支持退相干理論和多歷史理論的,所以薛定鍔的貓中貓作為宏觀物質,已經退相干了,所以不存在疊加態這個問題,而你的屍檢決定的充其量是歷史,或者說你在打開箱子前,貓已經不是疊加態了。
要是形象的說,我就打一個比方,都作為宏觀物質,我把薛定鍔的貓改成薛定鍔的炸彈(當然為了讓問題等價,這個箱子必須密閉隔音隔光防振動)。假如原子衰變,引發炸彈爆炸。我們假如外面有一個檢測儀,就可以檢測箱子中的引力變化。(由於是宏觀的,很好檢測,微觀物體則不可以)
所以說薛定鍔的貓中的貓的狀態已經退相干了,根本不需要屍檢,安放一個引力檢測器就可以了。如果屍檢是通過檢查死貓的各種指標來「精確」推斷,那麼當狀態坍塌時貓的這些指標也坍塌了,得不到你想要的「真正的」死亡時間。換句話說,你的屍檢和看見貓死了兩者沒有本質區別。
貓是死是活不重要。大致說下這裡的意義:
薛定諤湊出了薛定諤方程,這很神奇,微觀中的現象能符合這個方程。那麼方程中的ψ(波函數)是什麼呢?(圖源自網路)
薛定諤他自己是一臉懵逼,不知道。物理學家們想了幾年,哥本哈根學派的波恩就說它的平方是概率。這就是概率論了,微觀世界不是確定的。是隨機的。這也很實用,解起薛定諤方程很順手。薛定諤就不爽了。。。怎麼會是概率的?(我辛辛苦苦弄得方程,還沒當家做主,你們倒指手畫腳來了哦 )
愛因斯坦也來幫忙,對著哥本哈根學派的老大波爾說:上帝不擲骰子!波老大指著?老愛:愛因斯坦,別指揮上帝怎麼做!大家都不爽,也不能打架呀。搞點什麼東西吧。薛定諤就弄了個貓來。
你說微觀粒子是概率不確定的。處於一種0, 1的疊加態。那我的貓不會吧。我的貓要麼就是生就是死。你怎麼解釋。他要表達的就是,宏觀物質都是確定狀態的,就像貓,要麼活,要麼掛了。哪會要死不活的(那好像只是一種精神狀態)。也堅持認為微觀粒子的狀態,也是確定的,可以預測的,然後通過這個實驗將粒子的微觀狀態(原子是否衰變觸發毒氣)聯繫到宏觀上來(貓的生死)。
但是根據哥本哈根派的解釋,微觀粒子就是概率性的,不能確定的。而且這樣還能很好的用你的薛定諤方程。
(服不服?)(薛定諤:老子不服!)(根本哈根:我們用起來就是隨手,大家也跟著我們這樣用喲。)(薛定諤:媽的,我搞生物去了,探索生命去了——還寫了本《生命是什麼》——或許,他想從這裡弄清楚他貓貓的生死)你改變了歷史進程
薛定諤的貓只是一個比喻,讓人們能更好地理解疊加態和本徵態等等的量子力學的理論,而事實上,在宏觀低速物體上起作用的還是經典力學,量子力學所能應用的只是微觀低速的物體,題主莫要過分較真(′?`)?
你要搞清楚,薛定諤的貓的實驗是想說明量子力學假設下,宏觀現實也是不確定的,沒有辦法用現在的知識,完全確定未來(加黑)的情況。你的實驗呢?就算一瞬間知道了貓死的時間,但你只是知道了過去(加黑)發生的事情,根本就沒有任何矛盾。
真的題主,這都不是真的量子力學,這頂多算是腦補學,真正的量子力學是建立在一定的數學基礎上的,這樣想一點也不會提高你對量子力學的認識。
我怎麼覺得因為無法存在「沒有觀察者」這一條件。所以貓總是在被觀察的一刻被決定是否死亡而不是開盒子的一刻。但每時每刻都會存在觀察這件事,所以只是不能確定在什麼時候貓死了這件事情,在宏觀尺度上貓只有可能是一個確定的狀態。在開盒子之前就會有觀察者存在並決定貓的死活
不能。只不過把「貓是死的」這個態細分成了無窮多個「貓是某一刻死的」這些態的疊加。
看了這麼多答案,你們真的懂薛定諤貓實驗嗎????????????
「一隻貓被封在一個密室里,密室里有食物有毒藥。毒藥瓶上有一個鎚子,鎚子由一個電子開關控制,電子開關由放射性原子控制。如果原子核衰變,則放出阿爾法粒子,觸動電子開關,鎚子落下,砸碎毒藥瓶,釋放出裡面的氰化物氣體,貓必死無疑。 」
來,選擇題,讓這隻貓由疊加態坍縮成確定態的事件,究竟是人開了箱子,還是放射性原子衰變時與電子開關的相互作用?
做不對的就不要來這裡強答了,給自己留點面子。
PS:我真不是針對最高贊,我是說在座各位……
換個說法,任何時候,你觀測到貓還活著或者死了,那麼你觀測的那一刻,波函數坍縮。跟你觀測時刻有關,跟貓何時死亡無關。做屍檢可以理解為你觀測到某一時刻貓死亡
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