您现在的位置: 首页 > 网站导航收录 > 百科知识百科知识
什么是“薛定谔的猫”?你如何理解?
量子力学,量子,哥本哈根什么是“薛定谔的猫”?你如何理解?
发布时间:2016-12-08加入收藏来源:互联网点击:
宏观世界不存在叠加态,那么量子论的微观世界叠加态,怎么能够站得住脚呢?这才是薛定谔要表达的真正含义。
他只是在怼波尔为代表的哥本哈根派的量子论解释而已。
现实世界的薛定谔的猫
薛定谔和爱因斯坦并肩作战,和波尔、爱森堡、波恩他们曾经大战三轮,终究抵挡不住,败下阵来,量子论的洪流洗刷了经典物理世界,也为我们带来了崭新的科技,影响人类至今。
但是谈到宏观世界可区分的量子态——叠加态,我们到底做出了这只猫没有?
以郭光灿院士为代表的光量子一派,给出了肯定的答案。
宏观可区分的量子态,郭院士提出的方法是通过高能激光,理想的激光就是相干态,相干态是最接近于经典的量子态,而且当其平均光子数很大时,相干态的量子效应便可忽略不计,可被视为经典电磁波。
在现实世界中寻找“薛定谔猫”制备的方案,科学家采用相位差为π的两个相干态的叠加作为“猫”的代替者。实验证明,在原子尺度上可以制备出这类“猫”。其后又在宏观尺度上也制备成功。因此“薛定谔猫”并不如薛定谔所愿,可以撕碎波尔的理论,反而露出了自己的马脚,被证实在宏观世界里是存在的。
波尔又胜了这一回合。
结语
但是情况并不乐观,所有人为制备的量子系统都会饱受环境的消相干效应的破坏,如不采取有效的措施抵制这种消相干的影响,这些量子系统最后都会演化成经典系统。
人造的量子系统会死亡,而自然生成的量子系统却能永存。这就是自然界本来的状况。
人们迄今已成功建立经典理论和量子理论,能分别正确地描述经典世界和量子世界,但还无法完整地描述自然世界,原因在于我们还没有研究清楚量子世界与经典世界之间的界限、究竟是什么物理机制使得量子世界能自动地演化为经典世界。
薛定谔的猫下一步就是要揭露出这个界限。
按照这个节凑,才是量子芯片、量子通信等新技术,走向广泛应用之时。
看来,这只猫,还将折腾我们很久呢。
我是猫先生,感谢阅读。
回答于 2019-09-11 08:43:50
今天我们就来彻底的了解一下到底什么是薛定谔的猫。对于这个名词它会经常性的被提及,知名度很高,被称为物理学上的四大神兽之一,其余三种分别为芝诺的乌龟、拉普拉斯兽、麦克斯韦妖,这三种有时间再分别介绍,今天主要来说薛定谔的猫。
薛定谔何许人也?
他是奥地利著名的物理学家,和爱因斯坦是至交好友,他们曾经在一个阵营共同“对抗”以波尔为首的量子力学哥本哈根派。而薛定谔的猫并非是这位物理学家养的猫,而是一个著名的思维实验,主要是用来抨击嘲讽哥本哈根派对量子力学的诠释。
提出的历史背景
二十世纪物理学的两大支柱分别是相对论和量子力学,爱因斯坦凭借一己之力提出相对论,并且对于量子力学的发展有着奠基作用。爱因斯坦唯一的诺贝尔奖就是因为在1905年提出的光电效应,而在1921年获得了诺贝尔奖。这个奖项本该是赋予给相对论的,当当时相对论有点过于打破常规,诺贝尔奖委员会也不太打保票,万一以后错了岂不是打脸了。最后只能取这个折中的办法,把诺奖颁给了他其它的成就。
量子力学初期发展还在正轨,但是随着哥本哈根派的加入,一切都显得匪夷所思起来。爱因斯坦对于他们提出的不确定性原理也抱有怀疑态度,因此也展开了多次的论战,但一直都没有结果。薛定谔是支持爱因斯坦的一方,最后提出了这个思维实验用来嘲讽“不确定性原理”。
薛定谔的猫思维实验过程就不详细的说了,我们只要知道在小黑盒没有打开之前,这只猫死和活着的概率几乎是相等的。那么按照不确定性原理,此时猫就应该是既死又活的叠加态,只有在打开盒子的瞬间才会被确定一种状态。在宏观世界我们的都清楚,这只猫只能处于一种状态活着或者死去。而在量子力学中,哥本哈根派认为一个量子会同时处于左旋和右旋两种状态的叠加,只有在观测的瞬间才会塌缩成一种状态。
后来爱因斯坦自己也进行了反驳,和两位年轻的物理学家提出了ERP悖论,简单来说就是现在的量子纠缠现象。当然过程也不详细说了,总之最后的结果就是量子力学根本哈根派是正确的,但爱因斯坦已经去世了,没能知道这个结果。
薛定谔的猫并非是一只真实的动物,只是一个思维实验,用来嘲讽根本哈根派对于量子力学诠释的,当然薛定谔没有想到,最后“这只猫”竟然成了量子力学的代名词。
文/杜若,图片来源网络侵删。
欢迎关注我们:科学黑洞!
回答于 2019-09-11 08:43:50
今天我们就来彻底的了解一下到底什么是薛定谔的猫。对于这个名词它会经常性的被提及,知名度很高,被称为物理学上的四大神兽之一,其余三种分别为芝诺的乌龟、拉普拉斯兽、麦克斯韦妖,这三种有时间再分别介绍,今天主要来说薛定谔的猫。
薛定谔何许人也?
他是奥地利著名的物理学家,和爱因斯坦是至交好友,他们曾经在一个阵营共同“对抗”以波尔为首的量子力学哥本哈根派。而薛定谔的猫并非是这位物理学家养的猫,而是一个著名的思维实验,主要是用来抨击嘲讽哥本哈根派对量子力学的诠释。
提出的历史背景
二十世纪物理学的两大支柱分别是相对论和量子力学,爱因斯坦凭借一己之力提出相对论,并且对于量子力学的发展有着奠基作用。爱因斯坦唯一的诺贝尔奖就是因为在1905年提出的光电效应,而在1921年获得了诺贝尔奖。这个奖项本该是赋予给相对论的,当当时相对论有点过于打破常规,诺贝尔奖委员会也不太打保票,万一以后错了岂不是打脸了。最后只能取这个折中的办法,把诺奖颁给了他其它的成就。
量子力学初期发展还在正轨,但是随着哥本哈根派的加入,一切都显得匪夷所思起来。爱因斯坦对于他们提出的不确定性原理也抱有怀疑态度,因此也展开了多次的论战,但一直都没有结果。薛定谔是支持爱因斯坦的一方,最后提出了这个思维实验用来嘲讽“不确定性原理”。
上一篇:有人说“人,越没钱,越容易被生活逼上绝路”对此你怎么看?
下一篇:返回列表
相关链接 |
||
网友回复(共有 0 条回复) |