薛定谔的猫是什么意思,通俗解释大家都能懂

在物理学界有四大神兽,它们分别是:芝诺的乌龟、拉普拉斯兽、麦克斯韦妖、薛定谔的猫。这四大神兽对应着:微积分、经典力学、热力学第二定律、量子力学

今天我们来聊一聊其中的一个,也是我们比较熟知的神兽之一:薛定谔的猫。薛定谔全名是埃尔温·薛定谔(Erwin Schrödinger),1887年8月12日出生,奥地利物理学家,量子力学奠基人之一,发展了分子生物学。维也纳大学哲学博士。苏黎世大学、柏林大学和格拉茨大学教授。

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薛定谔本人

1935年,薛定谔发表了一篇论文,题为《量子力学的现状》,在这篇论文中,他发表了著名的薛定谔猫猜想,为量子力学的发展作出了贡献。薛定谔的猫是薛定谔为了反驳哥本哈根学派对量子力学不确定性的解释,而提出的一个思想实验。他假设在一个箱子里面装了一只猫,同时里面有放射性物质,一旦放射性物质衰变,有一个装置就会使锤子砸碎毒药瓶,将猫毒死。奇妙的是,我们不知道猫会不会死,猫什么时候会死。也就是说,我们在不打开箱子的情况下对猫的死活是不知道了,他有可能是活的,也可能是死的,这就说明在没有打开箱子的情况下,这只猫处于死和活着的叠加态,而打开箱子这个动作就是对猫进行了测量。如果打开箱子,发现猫是活着的,那么就说明猫坍缩到了“活态”,如果发现猫是死的,那么就说明猫坍缩到了“死态”,当然,“活态”和“死态”是我们自己定义的。这就是著名的薛定谔的猫的思想实验。

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薛定谔的猫实验

1926年,薛定谔就引入了薛定谔波函数用以改变旧理论,但是这种波函数太过于晦涩难懂,以至于在当时除了少数天才科学家以外,其他学者很少能够看懂,对于目前量子力学的初学者来说也是天书一般。但是爱因斯坦对于这一波函数是持反对意见的,爱因斯坦不能接受这种解释,即波函数不是“真实的”。 他无法接受自然法则在原子尺度上如此不和谐,这带来了非决定性和不确定性,事件的结果无法完全和毫不含糊地从原因中预测出来。

同时,爱因斯坦和薛定谔并不是哥本哈根学派,他们也一直反对不确定性原理和量子力学的统计学诠释,在这方面薛定谔和爱因斯坦持有相同的观点。对此,爱因斯坦有一句著名的言论:上帝不可能掷骰子。

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物理学界的半壁江山

爱因斯坦并不是反对量子力学,而是反对哥本哈根学派种对量子力学的模糊的解释,他同时还是量子力学的创始人之一。爱因斯坦和波尔之间对量子力学的争论,是上世纪最著名的学术争论。目前的量子力学主要是以哥本哈根学派的解释为主,未来并不存在定数,还在等着众多学者去探究。

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