薛定諤的貓究竟說的是什麼?
03-10
什麼是薛定諤的貓?
"薛定諤的貓"是由奧地利物理學家薛定諤於1935年提出的有關貓生死疊加的著名思想實驗,是把微觀領域的量子行為擴展到宏觀世界的推演。這裡必須要認識量子行為的一個現象:觀測。微觀物質有不同的存在形式,即粒子和波。通常,微觀物質以波的疊加混沌態存在;一旦觀測後,它們立刻選擇成為粒子。實驗是這樣的:在一個盒子里有一隻貓,以及少量放射性物質。之後,有50%的概率放射性物質將會衰變並釋放出毒氣殺死這隻貓,同時有50%的概率放射性物質不會衰變而貓將活下來。
根據經典物理學,在盒子里必將發生這兩個結果之一,而外部觀測者只有打開盒子才能知道裡面的結果。在量子的世界裡,當盒子處於關閉狀態,整個系統則一直保持不確定性的波態,即貓生死疊加。貓到底是死是活必須在盒子打開後,外部觀測者觀測時,物質以粒子形式表現後才能確定。這項實驗旨在論證量子力學對微觀粒子世界超乎常理的認識和理解,可這使微觀不確定原理變成了宏觀不確定原理,客觀規律不以人的意志為轉移,貓既活又死違背了邏輯思維。
薛定諤的貓本身是一個假設的概念,隨著技術的發展,人們在光子、原子、分子中實現了薛定諤貓態,甚至已經開始嘗試用病毒來製備薛定諤貓態,如劉慈欣《球狀閃電》中變成量子態的人,人們已經越來越接近實現生命體的薛定諤貓。可是另外一方面,人們發現薛定諤貓態(量子疊加態)本身就在生命過程中存在著,且是生物生存不可缺少的。
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