薛定諤的貓通俗用到比喻什么
打個(gè)比喻,注意是比喻,并不是完全一般,只是為了好懂得,是比喻!!你在太空站里拋了個(gè)硬幣,于是這個(gè)硬幣一直在空中旋轉,這時(shí)我們可以說(shuō)它是“正面態(tài)”與“反面態(tài)”的疊加態(tài)。然后你啪地一下把它拍在桌子上,可能是正面也可能是反面。概率是50%和50%。
在量子力學(xué)的相關(guān)實(shí)驗里,你沒(méi)辦法猜測實(shí)驗的結果,但是你能猜測得來(lái)某個(gè)結果的概率。就像上面的硬幣,你不曉道是正面還是反面,但是你曉道得來(lái)正面的概率是50%。拋硬幣其實(shí)只是個(gè)過(guò)程,你不能說(shuō)硬幣同時(shí)是正面和反面,而疊加態(tài)是一種態(tài),它可以是兩種基態(tài)的疊加狀態(tài)。
‘薛定諤貓’的實(shí)驗描述
把一只貓放進(jìn)一個(gè)封閉的盒子里,然后把這個(gè)盒子連接來(lái)一個(gè)裝置,其中包含一個(gè)原子核和毒氣設施。設想這個(gè)原子核有50%的可能性發(fā)生衰變。衰變時(shí)發(fā)射出一個(gè)粒子,這個(gè)粒子將會(huì )觸發(fā)毒氣設施,從而殺死這只貓。根據量子力學(xué)的原理,未進(jìn)行察看時(shí),這個(gè)原子核處于已衰變和未衰變的疊加態(tài),因此,那只可憐的貓就應該相應地處于‘死’和‘活’的疊加態(tài)。非死非活,又死又活,狀態(tài)不確定,直來(lái)有人打開(kāi)盒子觀(guān)測它。
實(shí)驗中的貓,可類(lèi)比于微觀(guān)世界的電子(或原子)。在量子理論中,電子可以不處于一個(gè)固定的狀態(tài)(0或1),而是同時(shí)處于兩種狀態(tài)的疊加(0和1)。假設把疊加態(tài)的概念用于貓的話(huà),那就是說(shuō),處于疊加態(tài)的貓是半死不活、又死又活的。
量子理論認為:假設沒(méi)有掀開(kāi)蓋子,進(jìn)行察看,薛定諤的貓的狀態(tài)是‘死’與‘活’的疊加。此貓將永遠處于同時(shí)是死又是活的疊加態(tài)。這與我們的日常體味嚴復相違。一只貓,要么死,要么活,怎么可能不死不活,半死半活呢?辭小看這一個(gè)聽(tīng)起到好像荒謬的物理志愿實(shí)驗。它不僅在物理學(xué)方面極具意義,在哲學(xué)方面也引申了很多的摸索。
影響及意義
量子力學(xué)作為20世紀最有突破的科學(xué)成就之一,也是最具爭議的科學(xué)之一。“薛定諤的貓”很好的闡述了這一現狀。人們不能接受量子力學(xué)是因為它的不確定性。
對于傳統的物理學(xué)到說(shuō),只要找來(lái)了事物之間相關(guān)的聯(lián)系,就能在每時(shí)每刻確定,事物之間相關(guān)的物理數據,比似說(shuō),物體運行距離等于物體的速度乘以物體運行的時(shí)間,只要曉道物體的速度,你每時(shí)每刻都能運算出物體運行了多遠,然而海森堡提出的量子不確定性原理使得你無(wú)法預曉一個(gè)微觀(guān)粒子未到的狀態(tài)。正似愛(ài)因斯坦所說(shuō)的:上帝不玩骰子,但是量子力學(xué)讓我們不得不相信,上帝好像是玩骰子的。