薛定谔的猫,猫的生死决定量子态的数学问题(科学实验)

薛定谔创建量子力学荣获了诺贝尔物理学奖,但是他对量子力学有诸多质疑。1935年发表的薛定谔的猫佯谬遭到众多的质疑。这是一个猫的生死决定的量子态的数学问题,薛定谔的猫是一个非常深奥的数学问题,跟小编一起来看看。

关于薛定谔的猫故事

薛定谔因为在创建量子力学时所作出的巨大贡献荣获了诺贝尔物理学奖,但薛定谔本人后来如同爱因斯坦一样,对量子力学有诸多质疑,1935年他发表了著名的薛定谔的猫佯谬,质问客观世界是否存在可以区分的量子态的叠加,由于太出名,以至于后世有人由此衍生出薛定谔把妹法以及薛定谔的处女,不得不说还真是有逻辑性。

薛定谔的猫被装在一个盒子里,除了它以外,盒子中还有一个充满有毒气体氰化氢的玻璃烧瓶,和一些放射性物质。倘若盒子里的放射性原子发生了衰变,装有氰化氢的烧瓶就会被打碎,氰化氢挥发导致猫随即死亡。如果放射性物质没有衰变,则不会触发打碎烧瓶的装置,猫能继续存活。对盒子进行观测的行为会使得波函数(量子态的数学描述)坍缩,猫从叠加态变为一个非死即活的确定态。

如果有粒子,盒子的机关会被打开,于是铁锤就会掉落下去,打破装有毒气的瓶子,此时毒气会将密封于笼子里的猫毒死,当然如果小盒子未放出粒子,那么这只猫仍然活着。那么,一个小时后,这只猫究竟是活的还是死的?按照量子态叠加原理推演下来,猫也应当处在一半概率是活,一半概率是死的叠加态上,这只半死半活的猫就是历史上著名的“薛定谔的猫”。尽管它已有八十多岁,迄今依然是人们津津乐道的话题。

猫的生死决定的数学问题

薛定谔提出这个佯谬本意是想问,宏观世界是否存在与微观世界一样可区分态的叠加态?现实世界上为何看到的要么死,要么活的猫,从未看到这只半死半活的猫?可见这里的关键词是“死”和“活”这两种可区分状态,“薛定谔的猫”只是用于形象地表征这个物理命题而已,采用猫呀狗呀都一样。

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