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科学界有一只神奇的猫,你知道它的前世今生吗?

科学界有一只神奇的猫,你知道它的前世今生吗?

作者: 科学黑洞 | 来源:发表于2018-07-09 20:38 被阅读0次

艾尔温-薛定谔,十九世纪末二十世纪初奥地利著名物理学家,量子力学的奠基人之一。曾和狄拉克共同获得1933年诺贝尔物理学奖。对于大众来说这些可能都不被熟知,让薛定谔出名的可能是他提出来的薛定谔猫思想实验。此实验试图证明量子力学于宏观下的不完备性。

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针对杨式双峰干涉实验的诡异结果,当观测时不会产生干涉条纹,不观测时干涉条纹自然出现。对于这种结果科学家用电子来重复干涉实验,得到相同的结果。这个时候哥本哈根学派对此结果给出的解释是电子同时通过了两天缝隙,现在这种观点给一些人去说都可能被当作疯子。他们又提出来测不准原理,这个时候爱因斯坦不接受了,他把这种解释戏称为“上帝也掷骰子吗”,极尽讽刺意味。在这种观点上爱因斯坦和牛顿是相同的,牛顿认为只要知道一个物体的关键信息,它的下一步动作就可以被预测的到。但是测不准原理的出现完全打破了这种因果论。

科学界有一只神奇的猫,你知道它的前世今生吗?

爱因斯坦和薛定谔私下关系很好,当时爱因斯坦相对论提出之后名声很大,薛定谔也曾私底下请教爱因斯坦。谈及到这个测不准原理的问题时,薛定谔也极尽反对。为了反驳这个“荒唐”的说法,薛定谔提出了薛定谔的猫的思想实验。具体过程如下:一只猫被关在密闭空间里,这个空间里有一些放射性元素,当其衰变后有装置会使锤子砸碎毒药瓶,这个时候猫会被毒死。反之,猫就会活下来。放射性元素衰变时间是不确定的。按照量子力学的观点,再打开空间看猫之前,这种猫处于两种状态,既死又活的状态。简单来说,一件东西同时处于A和B的状态,而A和B的状态是完全相反的。

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薛定谔以此来反驳和嘲讽量子力学的不确定性。但是最终这种观点并没有打倒量子力学,随着时间的流逝薛定谔的猫竟然成了量子力学的著名标志。结果证明量子力学在微观上是不可撼动的,它与相对论并成为20世纪的两大物理学支柱。但是量子力学和相对论的不可协调性相对性证明,一定会有新的统一论来综合两大支柱。现在被一部分人认同的是超弦理论的M理论会成为本世纪的关注点。


科学永无止境,要我们共同参与,祝好。


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