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科学界的两只猫

科学界的两只猫

作者: L諕 | 来源:发表于2020-06-16 11:26 被阅读0次

今天有幸请到科学界的两位喵星人——薛定谔的猫和黄油猫,两位先生将给我们分享他们荒谬而又有趣的实验室生涯,大家敬请期待吧。


薛定谔的猫:谢邀,刚从实验室出来,人还活着。

黄油猫:猫哥老乎友啊!

“我”:薛定谔的猫先生,你好,冒昧问下,为什么你叫薛定谔的猫呢,是因为你家主人是薛定谔吗?

薛定谔的猫:你好,你可以这么认为,因为这是薛定谔做的思想实验,他将我、放射性物质镭和装有氰化物的玻璃烧瓶一起放在封闭的盒子里,盒子里装有监控器,一旦检测到镭发生衰变,就会触发机关打破烧瓶,我就会死,如果镭没衰变,那我就相安无事。就是说,在你们打开盒子观测前,我会处在既死又活的状态,只有当你们打开盒子观测,我才能结束这种折磨,唉~我太难了。

图片来源百度

“我”:啊,确实挺惨的,还不如一刀来得痛快,那薛定谔提出这样一个实验是想干嘛?

薛定谔的猫:薛定谔是借助这个实验来说明微观世界的量子力学理论与宏观世界的经验常识之间的矛盾,量子力学有很多结论跟宏观认知是相悖的。

“我”:额,有点深奥,能不能讲得通俗易懂点。

薛定谔的猫:举个例子吧,你知道叠加态不,在量子世界,存在着所谓的叠加态。一个粒子,我们不对它进行观测,它会处于空间的任何位置这种叠加态上,他在每个位置的可能性可由波函数来描述,只有当我们去观测,才会看到它在一个确定的位置上,此时叠加态坍缩为了宏观世界的本征态(一个具体的现实状态)。就好比抛硬币,抛之前你知道硬币有50%的概率正面朝上,有50%的概率反面朝上,硬币会处在正面朝上和反面朝上各占50%概率的叠加态上,抛出去之后,你去观察,只能看到100%正面朝上或100%反面朝上其中一种状态。

“我”:嗯~稍微理解了,也就是说,在前面提到的实验里,在观测前,镭会处于衰变和未衰变共存的叠加态,而你则处在既死又活的叠加态,当我们打开盒子观测,你才从既死又活的状态变成活的猫或死的猫,对么?

薛定谔的猫:不要这么若无其事的说我死啊,虽然就是这么回事,然而宏观世界根本不可能存在叠加态,就像你不可能既在学校又在家里吧,这就是两者的矛盾所在。

“我”:原来如此,能将微观的量子力学问题转变为宏观问题,薛定谔有东西的啊!

薛定谔的猫:确实挺厉害的,但他强任他强,别迫害我啊,别把我当成无法理解的怪物啊。

黄油猫:唉~

“我”:黄油猫阁下,你怎么唉声叹气的,是不是想起什么“开心”的事了?

黄油猫:薛定谔那位猫哥,咱俩还真是半斤八两啊!

薛定谔的猫:……难不成你也是工具人?

黄油猫:你们有没有看过《永久行动》这部影片,这部影片就是为了探索黄油猫悖论而拍摄的。啥叫黄油猫悖论,这其实是两种民间常识组合而成的理论:身为猫的我从半空中落下,永远是脚着地;根据墨菲定律(事情如有变坏的可能,无论这个可能性多小,必定会发生),将一片涂有黄油的面包抛到半空永远是涂有黄油的一面着地。那么问题来了,如果把面包没涂黄油的一面贴在我的背上,然后把我从半空抛下,是我的脚先着地还是面包涂黄油一面先着地呢?

图片来源百度

“我”:你的脚先着地,诶不对,又好像是面包涂黄油一面先着地。嗯?什么情况?

黄油猫:这不就产生一个悖论了嘛,按照前面说的两条定律,我永远无法用脚着地,因为黄油面包涂黄油一面会先着地;同样的,黄油面包涂黄油一面永远无法着地,因为我的脚会先着地。

“我”:诶等一下,如果是这样那岂不是会产生一个反地心引力作用,你将会减速降落并在离地面一个短距离处悬浮,然后以极快的速度转动,最终达到一种恒稳状态,你跟面包谁也无法接触到地面?

黄油猫:就是啊,所以我的余生将一直在旋转中度过,可恶,凭什么擅自决定我的人生啊。

“我”:想开点,你看,你们不就相当于一个永动机装置了嘛,人类第一个永动机哦。

黄油猫:你是憨憨吗,咱猫是有翻正反应的,从半空坠落,我总能迅速翻转过身,做好四肢着地的准备,黄油面包它会吗,它就是块面包,涂黄油一面先着地也只是根据墨菲定律推出的而已,在我面前它只能乖乖待在我背上,所以结果就是我的脚先着地。


“我”:哈哈,这实验虽然不真实但还真是有趣啊。好了,感谢两位的分享,听了这么多,相信在场观众也跟我一样有所收获吧,有没有谁想发表一下自己的感想呢?

理科生:我讲一讲自己的感受吧。听了薛定谔的猫先生的经历,我发现好像事物都是有两面性的,确定性与不确定性,你只有跨出那一步去观察,才能发现它的确定性。然后,黄油猫先生所说的悖论或许是一种嘲讽,我记得黄油面包实验本来是为了通俗才拿来比喻墨菲定律的,说的是小概率事件在大基数面前必定发生,这种比喻在逻辑上本身就是错误的,然而很多人只记住了这个比喻,而忘记了墨菲定律的本意,这种没有逻辑的分析所带来的荒谬结论确实可笑。我的发言结束。

“我”:感谢这位同学的精彩发言,如有跟前面那位同学不一样的见解,也欢迎大家在评论区分享自己的感悟哦!

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