薛定谔的猫是一个思想实验,它不是一个真正做出来的实验。它是一个在脑海中想象出来的实验,它是由人类的想象力而创造出来的虚幻的实验。
薛定谔的猫,这个实验是由奥地利物理学家薛定谔于1935年提出的。薛定谔提出的这个实验主要是想让人们从看得到的粒子的运动或状态来间接的看到量子的运动或状态。不过在这个实验中,薛定谔用更好观测到实验结果的原子代替量子来向我们阐述了这些微小物体是否发生了运动。
薛定谔的猫这个实验具体步骤是这样的:一只猫被密封在一个由外看不到内的密室里,密室里有一个玻璃瓶,瓶子里面装的是毒药。毒药瓶的上方有一个锤子,锤子由一个电子开关控制。而这个电子开关里面有一个放射性原子。当这个原子发生衰变的时候,触动电子开关,锤子落下砸碎毒药瓶,猫则死亡。反之,如果原子没有发生衰变,猫则暂时安全。我们在密室外看不到这只猫是死是活,只有打开密室才能知道。如果打开密室后看到猫活着,则原子没有衰变,反之如果猫死了,则表明原子已经发生过衰变。这就使我们可以由猫的生死来推断原子是否发生过衰变。
这个实验简单来说像我们家里停电一样。都知道今天会来电,但不知道什么时候来电。我们要想知道来没来电,只能打开开关,观察灯是否亮。灯亮了,则说明已经来电,灯不亮,则说明还未来电。电这个东西我们看不到,但是通过灯是否亮,我们就能确定是否来电。原子也是一样,原子的衰变有一定的时间限制,在这个时候内,原子一定会发生衰变,但是在什么时候发生衰变,我们不知道。我们只能通过这个实验里猫的生死来间接观察原子是否发生了什么衰变。
灯是否亮,揭示了是否来电。猫是生是死,揭示了原子是否发生衰变。这些其实都是换了一种方法来解释量子的运动。我们用可观测到的粒子的运动或状态来揭示不可见的量子的运动或状态。
用可观察到的物体的运动或状态,来推断不能被观察到的物体的运动或状态,这就是薛定谔的猫这个实验所要表达的思想。在这里,薛定谔是想让我们通过这个实验从宏观的世界来理解微观世界里的量子运动。
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