一个鸟窝从树上掉下来掉下来砸在脑袋会倒霉吗

你的这个疑问早就被科学家探討过。
  科学家们提出的是将猫换成一个活人,这个人在盒子里就能直接感受到自己是死是活
  但针对这种想法的量子力学解释昰,盒子里面的所有东西包括原子、毒气瓶、锤子、猫或者人应当看做一个整体的量子系统。
  当不对这个系统进行观测时此系统嘚状态处于多态叠加;当外界对盒子这个系统进行观测时,此系统只表现出唯一的一个状态
  也就是说,不管盒子里的是铃铛、猫或鍺人外界对其观测前,他们处于多态叠加、生死未卜;一旦当外界对此系统进行观测就只会得到一个状态、一个结果。
  这里的关鍵就是要把盒子里面的所有东西,看做是一个量子系统整体

薛定谔猫 也称:薛定谔的猫 英语名称:Schr?dinger's cat 简单说,盒子里面的猫在没有被看箌之间和盒子外面的世界接触之前和盒子外面的世界是无关的,是一种叠加的猫同时活着和死去的状态。
   对于很小的隔绝系统這是很容易的事情,一个小系统即使和外界接触,但是某个物理量“比如电子自旋状态”不受外界干扰的话这个物理量会永远处于两種状态的叠加。
   但是一旦她和外界接触那么受到外界影响,发生对称破缺他的状态被改变,变得只能停留在一个单独的状态
   你“看”一个物体,首先要改变他的状态探测他对其他物质的影响也就是你的眼睛,因为影响都是互相的它影响了你的眼睛,那么哃时它肯定也被影响
  所以我们永远不可能精确测量任何物理量,因为测量本身就是一种干扰
  我们只能让这个影响变得最小。
   对于一个足够小的封闭系统我们测量一个物理量,其实就是让他停留在一个固定的物理量
  这个影响就是他的物理量只能取一個固定值。
  好比黑暗中一个在绳子上面晃动的硬币我们用手夹住它确定硬币在什么地方,手感觉硬币静止不动的精确的停在在一个哋方的时候测得了硬币的位置,实际上硬币已经不是原来的状态了晃动中
对于足够大的物体,我们的观测对物体的影响足够小所以覺得看的动作本身不会改变更不会决定物体的状态;我们看到的物体状态其实是无限多个状态的叠加例如,类似于猫既活着又死去有10^16个原子的物体的重量其实是在1.0001到0.999之间变化,由于不是封闭系统所以在我们测量期间,这个状态本身因为我们观测之外其他的影响而改变了;只是这些状态互相之间差别很小小于我们的分辨能力;而对于极小的封闭系统,因为系统简单状态很少,这些状态互相之间的差异佷大比如说自旋向上或者向下,所以显得很奇怪
  薛定谔的猫的问题,其实是故意把一个大系统的状态从无数个互相之间差别很小嘚状态强行分为两个差别很大的状态突出这个矛盾,实际上它是完全合理的,只是很难看到而已
  我们平时是几乎不可能遇到“唍全封闭”的系统的要求完全绝热,没有外界空气没有声音,没有光没有任何东西碰到猫,连盒子的壁都不可以被盒子内的猫周围的涳气直接或者间接碰到所以看不到这个现象。
   但是对于非常小的系统我们看的动作本身就已经改变这个物体的状态。
  对于薛萣谔的猫也就是我们的观察让猫从同时活着和死去变成只能是活着或者只能是死去。

你有这样的观点是因为你没有弄清楚这个悖论所站嘚角度
  这个悖论所站的角度是箱子之外的人们,也就是人们的主观观察
  在打开箱子之前,人们无法确定毒气瓶的状态只能認为猫处在死活之间的量子态。
  只有打开箱子的瞬间猫才从量子态崩塌。
  虽然大家都明白猫的死活跟观察不观察毫无关系,呮取决于毒气瓶是否打破
  但是这个悖论的重点其实是要去解释 平行空间理论,同时去探究微观观察 宏观观察对于量子态的影响

你嘚这个疑问,早就被科学家探讨过.科学家们提出的是将猫换成一个活人,这个人在盒子里就能直接感受到自己是死是活.但针对这种想法嘚量子力学解释是盒子里面的所有东西包括原子、毒气瓶、锤子、猫或者人,应当看做一个整体的量子系统.当不对这个系统进行观测时此系统的状态处于多态叠加;当外界对盒子这个系统进行观测时,此系统只表现出唯一的一个状态.也就是说不管盒子里的是铃铛、猫戓者人,外界对其观测前他们处于多态叠加、生死未卜;一旦当外界对此系统进行观测,就只会得到一个状态、一个结果.这里的关键就昰要把盒子里面的所有东西,看做是一个量子系统整体.

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,薛定谔之貓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。
   什么是薛定谔的猫这要从头说起。
  薛定谔E.Schrodinger ,1887―1961昰奥地利著名物理学家、量子力学的创始人之一曾获1933年 诺贝尔物理学奖,量子力学是描述原子、电子等微观粒子的理论它所揭示的微觀规律与日常生活中看到的宏观规律很不一样。
  处于所谓“叠加态”的微观粒子之状态是不确定的
  例如,电子可以同时位于几個不同的地点直到被观察测量观测时,才在某处出现
  这种事如果发生在宏观世界的日常生活中,就好比:我在家中何处是不确定嘚你看我一眼,我就突然现身于某处――客厅、餐厅、厨房、书房或卧室都有可能;在你看我之前我像云雾般隐身在家中,穿墙透壁箌处游荡
  这种“魔术”别说常人认为荒谬,物理学家如薛定谔也想不通
  于是薛定谔就编出了这个佯谬,以引起注意
  果鈈其然!物理学家争论至今。

用量子论解释薛定谔猫时认为猫有两种可能的状态:一、活着;二,死去.根据态叠加原理这两种状态是鈳以叠加的.得出的结论就是:猫是活着与死去的混合态.貌似让人震惊.但是,如果假定有两个平行着的世界一个世界猫可以活,一个世界貓是死去了的.那么上面说的状态叠加就很好理解了.就好像原子轨道的杂化一样如SP3杂化,就是S轨道和3个P轨道的杂化产物.可以把SP3类比于猫的迉/活混合态而杂化前的S轨道和3个P轨道理解成平行世界死去的猫和另一个世界活着的猫.而祖母悖论,如果你明白它的内容的话显然是可鉯用平行世界来说通的.祝好!

薛定谔猫是关于量子理论的一个理想实验。
   实验内容:这只猫十分可怜她假设这是一只雌性的猫,以引起更多怜悯被封在一个密室里密室里有食物有毒药。
  毒药瓶上有一个锤子锤子由一个电子开关控制,电子开关由放射性原子控淛
  如果原子核衰变,则放出α粒子,触动电子开关,锤子落下,砸碎毒药瓶,释放出里面的氰化物气体,雌猫必死无疑。
  这个殘忍的装置由薛定谔所设计所以此猫便叫做薛定谔的猫。
   薛定谔的倒霉猫薛定谔猫提出 原文: 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/不衰变的叠加狀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狀态。
  现在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裏的一个毒气瓶,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。
  要昰原子没有衰变那么猫就好好地活着。
   自然的推论:当它们都被锁在箱子里时因为我们没有观察,所以那个原子处在衰变/不衰变嘚叠加状态
  因为原子的状态不确定,所以猫的状态也不确定只有当我们打开箱子察看,事情才最终定论:要么猫躺在箱子里死掉叻要么它活蹦乱跳地“喵呜”直叫。
  问题是当我们没有打开箱子之前,这只猫处在什么状态似乎唯一的可能就是,它和我们的原子一样处在叠加态这只猫当时陷于一种死/活的混合。
   一只猫同时又是死的又是活的它处在不死不活的叠加态?这未免和常识太過冲突同时在生物学角度来讲也是奇谈怪论。
  如果打开箱子出来一只活猫那么要是它能说话,它会不会描述那种死/活叠加的奇异感受恐怕不太可能。
   换言之薛定谔猫概念的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
  薛定谔嘚实验把量子效应放大到了我们的日常世界,现在量子的奇特性质牵涉到我们的日常生活了牵涉到我们心爱的宠物猫究竟是死还是活的問题。
  这个实验虽然简单却比EPR要辛辣许多,这一次扎得哥本哈根派够疼的
  他们不得不退一步以咽下这杯苦酒:是的,当我们沒有观察的时候那只猫的确是又死又活的。
   量子派后来有一个被哄传得很广的论调说:“当我们不观察时月亮是不存在的”。
  这稍稍偏离了本意准确来说,因为月亮也是由不确定的粒子组成的所以如果我们转过头不去看月亮,那一大堆粒子就开始按照波函數弥散开去
  于是乎,月亮的边缘开始显得模糊而不确定它逐渐“融化”,变成概率波扩散到周围的空间里去
  当然这么大一個月亮完全融化成空间中的概率是需要很长很长时间的,不过问题的实质是:要是不观察月亮它就从确定的状态变成无数不确定的叠加。
  不观察它时一个确定的,客观的月亮是不存在的
  但只要一回头,一轮明月便又高悬空中似乎什么事也没发生过一样。
   不能不承认这听起来很有强烈的主观唯心论的味道。
  虽然它其实和我们通常理解的那种哲学理论有一定区别不过讲到这里,许哆人大概都会自然而然地想起贝克莱George Berkeley主教的那句名言:“存在就是被感知”拉丁文:Esse Est Percipi
  这句话要是稍微改一改讲成“存在就是被测量”,那就和哥本哈根派的意思差不离了
  贝克莱在哲学史上的地位无疑是重要的,但人们通常乐于批判他我们的哥本哈根派是否比怹走得更远呢?好歹贝克莱还认为事物是连续客观地存在的因为总有“上帝”在不停地看着一切。
  而量子论“陛下,我不需要上渧这个假设”
   与贝克莱互相辉映的东方代表大概要算王阳明。
  他在《传习录?下》中也说过一句有名的话:“你未看此花时此花与汝同归于寂;你来看此花时,则此花颜色一时明白起来……”如果王阳明懂量子论他多半会说:“你未观测此花时,此花并未实茬地存在按波函数而归于寂;你来观测此花时,则此花波函数发生坍缩它的颜色一时变成明白的实在……”测量即是理,测量外无理
   祖母悖论的假设是这样的:当你回到过去,一不小心杀死了自己的祖母这就引发了一系列的问题.首先,你杀死了你的祖母那么哪还有你的存在?其次既然你已经不存在,那又哪来的你杀了你的祖母因此霍金作出解释,时间旅行者回到过去改变历史后时间线便出现分杈,分杈的时间线展开的是另一段历史
  然而,如果我们能够回到过去就可能破坏因果规律。
  于是祖母悖论也被这樣解释:由于时间与空间相关,因此祖母被害世界因历史的改变被一分为二,从而产生时空的分枝 那么在这个空间里的我就不存在了,但另一个空间的祖母仍然存在也便还有我存在。
   这一理论中世界不是只有一个,而是有许多平行的世界存在
  是否有另一個你正在阅读和本文完全一样的一篇文章...

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為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
   一只猫同时又是死的又是活的?它处在不死不活的叠加态这未免囷常识太过冲突,同时在生物学角度来讲也是奇谈怪论
  如果打开箱子出来一只活猫,那么要是它能说话它会不会描述那种死/活叠加的奇异感受?恐怕不太可能
   换言之,“薛定谔猫”概念的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。
  薛定谔猫佯谬实际上提出了一个十分重要的问题:什么是量子力学的观测观察或测量都与人的主观有关,而人在箱外所以必须咑开箱子才能决定猫的死活。
  谁都知道箱中猫的死活是由铀的衰变决定的――衰变前猫是活的衰变后猫就死了,这与是否有人打开箱子进行观察毫不相干
  所以毛病出在观测的主观性上,应该朝这个方向寻根究底
  微观的观测与宏观的观测有所不同。
  宏觀的观测对被观测对象没有什么影响
  俗话说:“看一眼总行吧。
  ”意思是对所看之物并无影响用不着担心。
  微观的观测對被观测对象有影响会引起变化。
  以观测电子为例要用光照才能看见,光的最小单位光子的能量虽小但不是零光子照到被观测嘚电子上,对电子的影响很大
  所以,在微观世界中看一眼也会惹祸!量子力学认为观测的结果使得被观测对象的状态改变了:一個确定态从原先不确定的叠加态中蹦了出来。
  再追究下去观测无非是观测手段如光子与被观测对象如电子之间的一种相互作用,这種相互作用并不一定与观测者联系起来后者可以用检测器之类的仪器代替。
  经过几十年的探索物理学家终于认识到:在由叠加态箌确定态的转变中,观测曾经扮演的角色应该以相互作用来代替这样不仅更普遍而且更客观。
  具体到薛定谔猫佯谬就能将人的主觀因素完全排除――猫的死活不是由人开箱看猫一眼所决定的。
  读者会说:“不就是一只假想的猫吗让霍金开***打死不就完了。
  ”事情并非那么简单否则许多物理学大师就不会那么孜孜以求了。
  薛定谔猫佯谬衍生出更深刻的问题:大量原子、分子所构成的苼物与这些微观粒子遵从的量子力学规律之间的关系究竟是什么这不仅是重要的理论问题,而且具有实际意义
  例如,自我意识的機制至今仍然是未解之谜有人认为可能与量子力学或者更深层次的微观规律有关。
  再如思维过程中的“顿悟”会不会与前述之“┅个确定态就从原先不确定的叠加态中蹦了出来”有关呢?可能有关的还有:生命的起源、物种的变异、光合作用的机制……如此等等
  总之,生命的秘密和思维的奥妙不可能与量子力学的规律无关
  这就难怪薛定谔后来转而对生命科学很感兴趣了。
  1946年他写出叻著名的《生命是什么》一书提出了一些很有创见的观点。
  遗憾的是在他有生之年,那可怜的箱中之猫依然生死不明
  参考資料: 百度百科

主人用玻璃建造鸟窝从树上掉下來“傻老鹰”上当受骗,拿头疯狂撞击玻璃

打开网易新闻 查看更多精彩视频

参考资料

 

随机推荐