關於薛定諤貓概念的一些問題

1、薛定諤貓態是薛定諤提出來支持量子力學疊加態概念的嗎?

答:不是。薛定諤貓態是薛定諤提出來批評量子力學的態疊加和測量坍縮概念的一個思想實驗。他認為貓的死活疊加態是一個荒謬的概念。

2、薛定諤提出這一概念起因是什麼?

答:在著名的EPR爭論中,也就是愛因斯坦玻爾關於量子力學完備性的爭論中,薛定諤是站在愛因斯坦一邊的,認為疊加態的瞬時超距作用荒謬。薛定諤貓是對疊加態瞬時坍縮概念的另一次歸謬。他還提出了一桶處於爆炸與不爆炸火藥疊加態的類似概念。正是在這次爭論中,薛定諤創造了「糾纏」(德文)這一個詞。

3、薛定諤貓態已經在實驗上得到證明了嗎?

答:已經有一些實驗宣稱實現了薛定諤貓態,即讓一些實物粒子同時出現在不同的地方。但這些實驗仍然可以有別的解讀,比如波姆的導航波解釋和油滴實驗解釋。

4、盒子打開之前貓處於疊加態是什麼意思?

答:支持宏觀疊加態概念的人認為,盒子打開之前無法測量,所以貓保持在死活疊加態上。盒子打開之前不可測量,是一個很弱的假設,不能成立。不打開盒子也有很多辦法知道裡面的貓是死是活。原因就是貓是一個宏觀物體,實驗室環境下的宏觀物體總是可以測量。比如我們可以把盒子吊在繩子上,看它會不會自己動,可以用聽診器聽裡面有沒有聲音,可以用X射線觀察,可以把它放在一個絕熱環境中,看它有沒有貓新陳代謝釋放的熱量,等等。

5、那麼薛定諤貓態究竟是一個合法的概念還是荒謬的概念?

答:是一個荒謬的概念。量子現象和宏觀現象是兩個對立的領域,宏觀態的量子疊加本來就是一個不存在的概念。量子有不確定原理,但宏觀物質總可以測量。如果說我們上一問說的測量都是有效測量,那麼貓就一直在接受測量,宏觀疊加態和瞬時坍縮仍然不成立。

6、為什麼有的科普文章認為薛定諤貓概念是合法的,並且是量子力學的精髓之一?

回答:作者沒有搞清宏觀與量子的差別。

7、有更多的證據嗎?

最近一篇論文論證了薛定諤貓宏觀疊加態的概念是不自洽的,結論是量子定律不能外推到宏觀現象:

Quantum theory cannot consistently describe the use of itself?

www.nature.com圖標

知乎網友莉莉安提出一個有意思的思路:為什麼不 在裡面放一個攝像機呢?就像現在有些壞人做了壞事不承認,但是在錄像面前沒話可說一樣。這叫延遲測量。沒有攝像頭的時代,很多壞人因此逃脫了懲罰。按照一些人的思路,打開盒子之前貓處於宏觀量子疊加態,因為沒有人能看到錄像。但是打開盒子後,我們可以看到所謂的死活宏觀疊加態就是一個普通的過程,沒有什麼態坍縮。

如果認為貓處於死活疊加態,錄像機也處於錄到死和活的疊加態,打開盒子的時候,看到貓了,所以貓坍縮了。我們馬上知道錄像應該處於什麼態了,但是還沒有看,也就是沒有測量,錄像的態怎麼會坍縮呢?不符合測量引起坍縮的原則。然後再假定貓與錄像處於糾纏態,打開盒子一起坍縮。但是如果你可以假定貓和錄像機糾纏,我為什麼不可以假定貓和外面任何一個死活標誌器糾纏呢?大家比假定唄。至於為什麼貓和攝像機能夠「量子糾纏」起來,只能憑支持者的一句話了。

所以科學要實證。不能用無法判別的假定互相否定。

不測量,就不知道,測量就變了,所以宏觀疊加態不可測量,不可知。這一概念違背科學的基本精神,因為科學是實證的。這樣的理論只能算哲學,連科學理論都算不上。


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