薛定谔的猫是什么
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/20 05:37:21
薛定谔的猫是什么
薛定谔的猫是什么
薛定谔的猫是什么
“薛定谔之猫”又名“薛定谔的猫”,是关于量子理论的一个理想实验,薛定谔之猫的概念提出是为了解决爱因斯坦的相对论所带来的祖母悖论,即平行宇宙之说.
把一只猫放进一个不透明的盒子里,然后把这个盒子连接到一个包含一个放射性原子核和一个装有有毒气体的容器的实验装置.设想这个放射性原子核在一个小时内有50%的可能性发生衰变.如果发生衰变,它将会发射出一个粒子,而发射出的这个粒子将会触发这个实验装置,打开装有毒气的容器,从而杀死这只猫.根据量子力学,未进行观察时,这个原子核处于已衰变和未衰变的叠加态,但是,如果在一个小时后把盒子打开,实验者只能看到“衰变的原子核和死猫”或者“未衰变的原子核和活猫”两种情况.薛定谔在1935年发表了一篇论文,题为《量子力学的现状》,在论文的第5节,薛定谔描述了那个常被视为恶梦的猫实验：哥本哈根学派说,没有测量之前,一个粒子的状态模糊不清,处于各种可能性的混合叠加.比如一个放射性原子,它何时衰变是完全概率性的.只要没有观察,它便处于衰变/不衰变的叠加状态中,只有确实地测量了,它才会随机的选择一种状态而出现.那么让我们把这个原子放在一个不透明的箱子中让它保持这种叠加状态.薛定谔想象了一种结构巧妙的精密装置,每当原子衰变而放出一个中子,它就激发一连串连锁反应,最终结果是打破箱子里的一个毒气瓶,而同时在箱子里的还有一只可怜的猫.事情很明显：如果原子衰变了,那么毒气瓶就被打破,猫就被毒死.要是原子没有衰变,那么猫就好好地活着.
这个理想实验的巧妙之处,在于通过“检测器－原子－毒药瓶”这条因果链,似乎将铀原子的“衰变－未衰变叠加态”与猫的“死－活叠加态”联系在一起,使量子力学的微观不确定性变为宏观不确定性；微观的混沌变为宏观的荒谬——猫要么死了,要么活着,两者必居其一,不可能同时既死又活!难怪英国著名科学家霍金听到薛定谔猫佯谬时说：“我去拿枪来把猫打死!”