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作业8-薛定谔的猫

作业8-薛定谔的猫

作者: 丁家有女 | 来源:发表于2018-12-20 19:30 被阅读41次

    小朋友们,你们好!今天我要给你们讲解一下一只有趣的“猫”,这个和你们平时看到的猫不一样哦,到底不一样在哪里呢?

    当你们看到面前有一只普通的猫,那么它就是在你面前;它不会同时又出现在另外一个地方。然而薛定谔科学家的猫却不同。这其实就是量子力学的范畴。比如对于抛硬币而言,你向上抛了硬币后,它要么出现正面向上,要么出现反面向上。但是在量子力学中不是这样。

    关于量子力学,比如小朋友们平常所使用的普通游戏机或者计算机,一个机关要不是百分百地关,或者百分百地开,不会有第三种可能,可是,量子计算机就不一样了,一个微观粒子可以既出现在一个地方,同时又可以出现在另一个地方,类似的,一个量子计算机中的器件可以既处于开的状态同时又处于关的状态,比如它有可能50%是开的,另50%是关的,也有可能30%是开的,70%是关的,总之,最后加起来是100%。这个和我们平常的经验有些不符合,但是在量子世界里面,这就是世界的本来面目。比如对于抛硬币,在量子学中,硬币的正面和反面是同时朝上的,你可能无法看见,但在微观粒子中是真实存在的。这个状态就是著名的叠加态。

    这个奇妙的状态就是像薛定谔的猫,那么到底什么是薛定谔的猫?

    想象有一个密封不透光的盒子,盒子里面关着一只活的猫,盒子里面还有一个玻璃瓶,玻璃瓶里面装满了毒气,小朋友,毒气可是不能闻的哦,毒气闻了就死了,玻璃瓶上方有一个锤子和一个装了放射性元素的装置。放射性元素就相当于一个不稳定的原子核,它随时有可能衰变,也有可能一直不衰变,如果放射性元素衰变,那么锤子就会掉下来砸破瓶子,从而放出毒气,杀死猫。如果放射性元素不衰变,锤子就不会掉下来,猫也不会死。所以,猫是死还是活,完全取决于放射性元素有没有衰变。至于它是否会衰变,完全取决于量子力学。也就是它衰变的可能性有50%,不衰变的可能性也有50%,这就意味着猫有50%的可能性会死,也有50%的可能性不会死。在打开盒子之前,你无法确定猫的死活,这就相当于我们提到的量子开关,既可以是开的,同时也是关的。

    这个巧妙的量子力学把我们生活中联系起来的实验是由著名的物理学家薛定谔提出来的,它是量子力学的奠基人,是伟大的物理学家。

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