第三百三十章 量子幽灵(1/2)
虽然这个波动方程出来了,但是,哪怕是薛定谔自己,开始也不喜欢这个方程,而且,他本人也不知道这个方程的意义是什么。
后来另一名大物理学家波恩给出了统计解释,认为波函数模的平方代表空间某个位置找到粒子的几率。波恩的解释和实验非常吻合,波恩也因此拿到了诺贝尔物理学奖。
在宏观世界里,物质在什么地方,那是确定的,但是,在微观世界里,一切都是不确定的,只能是用概率来描述,这就好像是上帝掷骰子一般,所以,这引起了很多科学家的不满,就连爱因斯坦都不希望上帝来掷骰子。
波恩的解释得到了完美的实验验证,给出来了薛定谔的方程的物理解释,但是,薛定谔自己也不满意,为了为了反驳波恩,薛定谔设计了一个 “薛定谔的猫”的理想实验。
理想实验,不是真正的薛定谔家里的猫,而是他头脑中的猫。
把这只猫装进一个封闭不透光的箱子里,箱子里还有一个放射性原子,一个粒子探测装置,一瓶剧毒物质,一把锤子。
放射性物质,是要源源不断地发生衰变的,这个衰变,通过半衰期来确定,就是衰变一半用的时间是一个固定数值。
但是,这是大量的宏观统计出来的规律,而对微观世界来说,一个放射性原子,可能在下一秒就衰变了,也可能永远都不衰变,上帝也不知道它打算怎么做。
所以,猫就会出现两个状态了,完全取决于这个放射性物质是否衰变。
如果放射性物质发生衰变,粒子探测器就能接收到衰变放射出的粒子,然后发出信号让锤子打碎装着剧毒物质的瓶子,这样猫就必死无疑。
如果粒子不衰变,猫就会活着。
这样,箱子里的猫存在两种状态,活态和死态。
而按照量子力学的态叠加原理,物理学家在测量猫的状态前,猫就处在活态和死态的叠加态,箱子里的猫,一半的概率是死的,一半的概率是活的。
只有打开箱子测量的时候,猫才会塌缩到本征态,只能测量到活态和死态中的一种。
量子力学,本来是微观世界的,但是,薛定谔用这只猫,给拓展到宏观了,微观的世界行为,会影响到了宏观,这就是薛定谔的猫。
这到底是死猫还是活猫,永远也没有定论了,同时,这只薛定谔的猫,就代表着另一个可怕的事实,那就是宏观物质,是不是也符合这种规律?
毕竟,宏观世界,也是用一个个的微观粒子来组成的!宏观世界是否也遵从适用于微观尺度的量子叠加原理?
“薛定谔猫”佯谬巧妙地把微观放射源和宏观的猫联系起来,旨在否定宏观世界存在量子叠加态,这显然是薛定谔自己在耍小聪明了。
而随着科技的发展,科学家已先后通过各种方案获得了宏观量子叠加态。比如,使4个离子或5个光子达到“薛定谔猫”态。
微观世界,是不能用宏观的观点来看待的,这虽然让人难以想象,但是却是事实,比如,电子在没有观察者的情况下是以概率云存在的,概率云理论上弥漫在整个宇宙,一旦有了观察者,这个概率云就坍缩了,变成一个实实在在的电子。
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