详解“薛定谔猫”和“测不准原理” 10
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简单说,盒子里面的猫在没有被看到之间(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,这是很容易的事情,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种状态的叠加。
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,那么同时它肯定也被影响。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个固定值。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地方的时候,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,所以觉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1.0000000000000001到0.999999999999999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很大(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的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“完全封闭”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空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。对于薛定谔的猫,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。
对于很小的隔绝系统,这是很容易的事情,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种状态的叠加。
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,那么同时它肯定也被影响。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个固定值。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地方的时候,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,所以觉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1.0000000000000001到0.999999999999999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很大(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的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“完全封闭”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空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。对于薛定谔的猫,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。
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薛定谔
猫
名称
薛定谔猫
称:薛定谔
猫
英语名称:Schrödinger's
cat
薛定谔猫
概念
薛定谔猫
关于量
理论
理想实验
实验内容:
猫十
怜
(假设
雌性
猫
引起更
怜悯)
封
密室
密室
食物
毒药
毒药瓶
锤
锤
由
电
关控制
电
关由放射性原
控制
原
核衰变
则放
阿尔
粒
触
电
关
锤
落
砸碎毒药瓶
释放
面
氰化物气体
雌猫必死
疑
残忍
装置由薛定谔所设计
所
雌猫便叫做薛定谔猫
薛定谔猫提
原文:
薛定谔
1935
发表
篇论文
题
《量
力
现状》,
论文
第5节
薛定谔描述
视
恶梦
猫实验:哥本哈根派说
没
测量
前
粒
状态模糊
清
处于各种
能性
混合叠加.比
放射性原
何
衰变
完全概率性
要没
观察
便处于衰变/
衰变
叠加状态
确实
测量
才随机选择
种状态
现
让我
原
放
透明
箱
让
保持
种叠加状态
现
薛定谔想象
种结构巧妙
精密装置
每
原
衰变
放
激发
连串连锁反应
终结
打破箱
毒气瓶
同
箱
怜
猫
事情
明显:
原
衰变
毒气瓶
打破
猫
毒死
要
原
没
衰变
猫
着
自
推论:
都
锁
箱
我
没
观察
所
原
处
衰变/
衰变
叠加状态
原
状态
确定
所
猫
状态
确定
我
打
箱
察看
事情才
终定论:要
猫四脚朝
躺
箱
死掉
要
蹦乱跳
喵呜
直叫
问题
我
没
打
箱
前
猫处
状态
似乎唯
能
我
原
处
叠加态
猫
陷于
种死/
混合
猫同
死
处
死
叠加态
未免
识太
冲突
同
物
角度
讲
奇谈怪论
打
箱
猫
要
能说
描述
种死/
叠加
奇异
受
恐怕
太
能
换言
薛定谔猫概念
提
解决
斯坦相
论所带
祖母悖论
即平行宇宙
说
薛定谔猫疑惑
尽管量
论
诞
已经
世纪
其辉煌鼎盛与繁荣
半
世纪
量
理论曾经引起
困惑至今仍困惑着
玻尔
名言:
谁要
第
听
量
理论
没
困惑
定没听懂
薛定谔
猫
诸
量
困惑
代表性
猫十
怜
(假设
雌性
猫
引起更
怜悯)
封
密室
密室
食物
毒药
毒药瓶
锤
锤
由
电
关控制
电
关由放射性原
控制
原
核衰变
则放
阿尔
粒
触
电
关
锤
落
砸碎毒药瓶
释放
面
氰化物气体
雌猫必死
疑
残忍
装置由薛定谔所设计
所
雌猫便叫做薛定谔猫
原
核
衰变
随机事件
物理
家所能精确知道
半衰期——衰变
半所需要
间
种放射性元素
半衰期
则
该元素
少
半
再
少
剩
半
物理
家却
知道
候衰变
午
午
物理
家知道
午或
午衰变
几率——
雌猫
午或者
午死亡
几率
我
揭
密室
盖
根据我
经验
认定
雌猫或者死
或者
两种本征态
我
用薛定谔
程
描述薛定谔猫
则
能说
处于
种
与
叠加态
我
揭
盖
瞬间
才能确切
知道雌猫
死
猫
波函数由叠加态立即收缩
某
本征态
量
理论认
:
没
揭
盖
进行观察
我
永远
知道雌猫
死
永远
处于半死
叠加态
与我
经验严重相违
要
死
要
能
死
半死半
薛定谔挖苦说:按照量
力
解释
箱
猫处于
死-
叠加态
——既死
着
要等
打
箱
看猫
眼才决定其
死
(请注意
发现
决定
仅仅看
眼
足
致命
)
像哈姆雷特王
所说:
死
真
问题
打
盒
候
迭加态突
结束(
数
术语
坍缩(collapse)
)
哈姆雷特王
犹豫才终于结束
我
知道
猫
确定态:死
或者
哥本哈根
几率诠释
优点
:
现
结
与我
观测
结
相符合
问题:
要求波函数突
坍缩
物理
没
公式能够描述
种坍缩
尽管
期
物理
家
于实用主义
考虑
接受
哥本哈根
诠释
付
代价
:违反
薛定谔
程
难怪薛定谔
直耿耿于怀
寻找薛定谔猫
哥本哈根诠释
段
间
统
、
标准
诠释
死
猫却总
像恶梦
让物理
家
安宁
格利宾
《寻找薛定谔
猫》
想告诉我
哥本哈根诠释
哪
失败
及用
诠释
替代
1957
埃弗雷特提
世界诠释
似乎
带
福音
虽
由于
太离奇
始没
认真
待
格利宾认
世界诠释
许
优点
由
代替哥本哈根诠释
我
面简单介绍
埃弗雷特
世界诠释
格利宾
书
写道:
埃弗雷特……指
两
猫都
真实
猫
死猫
位于
同
世界
问题并
于盒
放射性原
否衰变
于
既衰变
衰变
我
向盒
看
整
世界
裂
自
两
版本
两
版本
其余
各
面都
全同
唯
区别
于其
版本
原
衰变
猫死
;
另
版本
原
没
衰变
猫
着
说
面说
原
衰变
猫死
;原
没
衰变
猫
着
两
世界
完全相互独立
演变
像两
平行
世界
格利宾显
十
赞赏
诠释
所
接着说:
听起
像科幻
说
……
基于
懈
击
数
程
基于量
力
朴实
、自洽
、符合逻辑
结
量
世界
我
通
参与
选择
自
道路
我
世界
没
隐变量
帝
掷骰
切都
真实
按格利宾所说
斯坦
着
许
同意并
赞扬
没
隐变量
帝
猫
名称
薛定谔猫
称:薛定谔
猫
英语名称:Schrödinger's
cat
薛定谔猫
概念
薛定谔猫
关于量
理论
理想实验
实验内容:
猫十
怜
(假设
雌性
猫
引起更
怜悯)
封
密室
密室
食物
毒药
毒药瓶
锤
锤
由
电
关控制
电
关由放射性原
控制
原
核衰变
则放
阿尔
粒
触
电
关
锤
落
砸碎毒药瓶
释放
面
氰化物气体
雌猫必死
疑
残忍
装置由薛定谔所设计
所
雌猫便叫做薛定谔猫
薛定谔猫提
原文:
薛定谔
1935
发表
篇论文
题
《量
力
现状》,
论文
第5节
薛定谔描述
视
恶梦
猫实验:哥本哈根派说
没
测量
前
粒
状态模糊
清
处于各种
能性
混合叠加.比
放射性原
何
衰变
完全概率性
要没
观察
便处于衰变/
衰变
叠加状态
确实
测量
才随机选择
种状态
现
让我
原
放
透明
箱
让
保持
种叠加状态
现
薛定谔想象
种结构巧妙
精密装置
每
原
衰变
放
激发
连串连锁反应
终结
打破箱
毒气瓶
同
箱
怜
猫
事情
明显:
原
衰变
毒气瓶
打破
猫
毒死
要
原
没
衰变
猫
着
自
推论:
都
锁
箱
我
没
观察
所
原
处
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衰变
叠加状态
原
状态
确定
所
猫
状态
确定
我
打
箱
察看
事情才
终定论:要
猫四脚朝
躺
箱
死掉
要
蹦乱跳
喵呜
直叫
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我
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前
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似乎唯
能
我
原
处
叠加态
猫
陷于
种死/
混合
猫同
死
处
死
叠加态
未免
识太
冲突
同
物
角度
讲
奇谈怪论
打
箱
猫
要
能说
描述
种死/
叠加
奇异
受
恐怕
太
能
换言
薛定谔猫概念
提
解决
斯坦相
论所带
祖母悖论
即平行宇宙
说
薛定谔猫疑惑
尽管量
论
诞
已经
世纪
其辉煌鼎盛与繁荣
半
世纪
量
理论曾经引起
困惑至今仍困惑着
玻尔
名言:
谁要
第
听
量
理论
没
困惑
定没听懂
薛定谔
猫
诸
量
困惑
代表性
猫十
怜
(假设
雌性
猫
引起更
怜悯)
封
密室
密室
食物
毒药
毒药瓶
锤
锤
由
电
关控制
电
关由放射性原
控制
原
核衰变
则放
阿尔
粒
触
电
关
锤
落
砸碎毒药瓶
释放
面
氰化物气体
雌猫必死
疑
残忍
装置由薛定谔所设计
所
雌猫便叫做薛定谔猫
原
核
衰变
随机事件
物理
家所能精确知道
半衰期——衰变
半所需要
间
种放射性元素
半衰期
则
该元素
少
半
再
少
剩
半
物理
家却
知道
候衰变
午
午
物理
家知道
午或
午衰变
几率——
雌猫
午或者
午死亡
几率
我
揭
密室
盖
根据我
经验
认定
雌猫或者死
或者
两种本征态
我
用薛定谔
程
描述薛定谔猫
则
能说
处于
种
与
叠加态
我
揭
盖
瞬间
才能确切
知道雌猫
死
猫
波函数由叠加态立即收缩
某
本征态
量
理论认
:
没
揭
盖
进行观察
我
永远
知道雌猫
死
永远
处于半死
叠加态
与我
经验严重相违
要
死
要
能
死
半死半
薛定谔挖苦说:按照量
力
解释
箱
猫处于
死-
叠加态
——既死
着
要等
打
箱
看猫
眼才决定其
死
(请注意
发现
决定
仅仅看
眼
足
致命
)
像哈姆雷特王
所说:
死
真
问题
打
盒
候
迭加态突
结束(
数
术语
坍缩(collapse)
)
哈姆雷特王
犹豫才终于结束
我
知道
猫
确定态:死
或者
哥本哈根
几率诠释
优点
:
现
结
与我
观测
结
相符合
问题:
要求波函数突
坍缩
物理
没
公式能够描述
种坍缩
尽管
期
物理
家
于实用主义
考虑
接受
哥本哈根
诠释
付
代价
:违反
薛定谔
程
难怪薛定谔
直耿耿于怀
寻找薛定谔猫
哥本哈根诠释
段
间
统
、
标准
诠释
死
猫却总
像恶梦
让物理
家
安宁
格利宾
《寻找薛定谔
猫》
想告诉我
哥本哈根诠释
哪
失败
及用
诠释
替代
1957
埃弗雷特提
世界诠释
似乎
带
福音
虽
由于
太离奇
始没
认真
待
格利宾认
世界诠释
许
优点
由
代替哥本哈根诠释
我
面简单介绍
埃弗雷特
世界诠释
格利宾
书
写道:
埃弗雷特……指
两
猫都
真实
猫
死猫
位于
同
世界
问题并
于盒
放射性原
否衰变
于
既衰变
衰变
我
向盒
看
整
世界
裂
自
两
版本
两
版本
其余
各
面都
全同
唯
区别
于其
版本
原
衰变
猫死
;
另
版本
原
没
衰变
猫
着
说
面说
原
衰变
猫死
;原
没
衰变
猫
着
两
世界
完全相互独立
演变
像两
平行
世界
格利宾显
十
赞赏
诠释
所
接着说:
听起
像科幻
说
……
基于
懈
击
数
程
基于量
力
朴实
、自洽
、符合逻辑
结
量
世界
我
通
参与
选择
自
道路
我
世界
没
隐变量
帝
掷骰
切都
真实
按格利宾所说
斯坦
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许
同意并
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没
隐变量
帝
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每一次详解,都只能使人更加困惑。希望有生之年能见到“牛顿归来”将经典物理学,相对论,量子力学统一起来重新描绘出和谐的宇宙图景,让人明白,“原来是这么回事”
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这个有点深奥,自己在网上能搜到的
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