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薛定谔的猫具体是个什么佯谬<转>

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哥本哈根学派认为微观粒子的行为由波函数描述,波函数的意义是相对的几率分布;此即粒子的波动性."他并不是说三维空间的物理实际波动,而是多维位形空间的几率波."即波函数的意义是某时刻某个地方(或动量)出现粒子的几率.波函数通常是一个波包,由很多单色波组成.即粒子的状态有很多可能性叠加而成.这个解释的成立强烈依赖于观测行为,其基础是测不准原理.在没有进行观测时,说电子在什么地方是没有什么意义的,只有它的概率在空间中展开。物理学家们常常说:“电子无处不在,而又无处在”,指的就是这个意思.当我们测量它的位置的时候,电子按照波函数的概率分布而随机地作出了一个选择,并以一个小点的形式出现在了某处。这时候,电子确定地存在于某点,自然这个点的概率变成了100%,而别的地方的概率都变成了0。也就是说,它的波函数突然从空间中收缩,聚集到了这一个点上面。它那原本按照薛定谔方程演变的波函数ψ便立刻按照那个时候的概率分布坍缩得到一个确定的值. 

不想讲了,发现一本书我把它中间的贴上来. 
可以去看看量子史话: 

< 量子史话>的通俗描述更加容易理解:"金庸在《笑傲江湖》第二十六回里描述了令狐冲在武当脚下与冲虚一战,冲虚一柄长剑幻为一个个光圈,让令狐冲眼花缭乱,看不出剑尖所在。用量子语言说,这时候冲虚的剑已经不是一个实体,它变成许许多多的“虚剑”,在光圈里分布开来,每一个“虚剑尖”都代表一种可能性,它可能就是“实剑尖”所在。冲虚的剑可以为一个波函数所描述,很有可能在光圈的中心,这个波函数的强度最大,也就是说这剑最可能出现在光圈中心。现在令狐冲挥剑直入,注意,这是一次“测量行为”!好,在那瞬间冲虚剑的波函数坍缩了,又变成一柄实剑.”------这是准备知识,有了这个我们就可以说说 薛定谔的猫 了. 

薛定谔在1935年也发表了一篇论文,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/不衰变的叠加状态中,只有确实地测量了,它才随机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。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。 

  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/不衰变的叠加状态。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:要么猫四脚朝天躺在箱子里死掉了,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。 

薛定谔的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问题。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,当我们没有观察的时候,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数弥散开去。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。当然这么大一个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,许多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他走得更远呢?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,我不需要上帝这个假设”。 

  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,此花并未实在地存在,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。 

此即著名的 薛定谔猫 佯谬的通熟解释.不知道你认为怎么样?? 


1楼2006-08-26 11:24回复
    谢谢呀,好感动,那时候多么年少轻狂。。。


    4楼2011-09-05 09:32
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      谢谢啊,发帖的时候我好像上高二,现在都大学毕业了。。。从小看《科幻世界》,对科幻很感兴趣。不过是文科生啊~
      那个时候年轻,有热情,看着贴吧荒凉,就想多搞点主题,多些人关注。不光转了一些物理方面的帖子,还发了不少可爱的小猫图,还有文学之类的。后了就忙着学业了,上了大学之后也没太来过呢。
      有时候想想也很好奇,贴吧怎么样了呢。说实话,就薛定谔的猫这个实验而言,大家能聊的也就那些,贴吧想有较高的人气是不太可能的。
      感谢钟离须吧主把我这个时隔5年多的老帖加了精,感谢南宫弥吧主对我的盛情邀请。我只是害怕自己的热情不够持久,担不起重责。
      说说我的建议吧,关注这个吧的童鞋大都关注科幻小说,吧主定时或不定时地推荐一些好的科幻小说,设置一些投票,引导吧友讨论什么的。然后就是多一些科学性的话题和资讯,务求通俗有趣,大众一些。有需求才有市场嘛~
      再次谢谢两位吧主,谢谢你们对贴吧的辛勤管理,我会经常来看看的~


      22楼2011-09-06 12:57
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        吧主好年轻啊,O(∩_∩)O哈哈~我大一的时候也不让带电脑~
        最好吧主里面有个理工科的内行,说实在,我对 薛定谔的猫 更多的是从哲学意味上去思考的,什么薛定谔方程等等很数学东西,真是一窍不通~
        嗯,不知道吧主具体要做些什么?


        24楼2011-09-06 17:45
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          对了,说到科幻世界,我的第一本科幻世界是2000年第一期,老爸给订的。多亏了“假如记忆可以移植”这个高考题目的指挥棒作用,多亏了柳公子的大作,让我与科幻结缘。那个时候总是盼着科幻世界出下一期,每一期杂志都像是精神上的满汉全席。00年篇篇精品,经常看得我热泪盈眶,被作品里时空的宏大所震撼。01年家里就不订了,我自己买,这一年的作品也不错。后来慢慢就看得少了,再也没有当初的兴奋感,哪怕是到了图书馆,一次拿个几本在座位上看,也总觉得很难找到自己感兴趣的。
          不知道是谁在改变呀~
          能看的越来越多,想看的越来越少,唉。。。


          25楼2011-09-06 18:11
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            早上好啊~ 你的粉丝好多啊~


            31楼2011-09-07 09:14
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              酱紫~貌似我还木有达到申请吧主的条件:本吧发言500贴,哈,我还是多发点帖子吧~


              32楼2011-09-07 09:23
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                哈哈,谢谢,吧主果然神通广大~


                36楼2011-09-07 11:17
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                  欧克,申请了~


                  38楼2011-09-07 11:46
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                    啊,你要辞职了,那么南宫mm呢?可别都走啊。。。


                    42楼2011-09-07 19:21
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                      很遗憾地说,我木有看过。。。后期的科幻世界我看得不多


                      46楼2011-09-08 08:34
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                        我最怀念的是这个,平生第一本~
                        橱窗里的荷兰赌徒写得多好啊~


                        47楼2011-09-08 08:46
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                          那时候我也上小学呢~


                          50楼2011-09-08 13:21
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                            同喜同喜


                            51楼2011-09-08 13:22
                            回复
                              嗯 我也看了几遍,很赞~


                              53楼2011-11-22 13:57
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