薛定谔的猫,为什么说猫处于“半死不活”“既死又活”的状态?
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薛定谔的猫说的是猫在没有打开箱子来看的情况下,则该猫是有可能死也有可能活着的,即这只猫处于一种不稳定的状态,也就是猫就理应处于死猫和活猫的叠加状态。这是薛定谔对量子学的一种假设理论。
量子叠加就是指一个量子系统可以处在不同量子态的叠加态上。著名的“薛定谔的猫”理论曾经形象地表述为“一只猫可以同时既是活的又是死的”。
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薛定谔的猫是试图从宏观尺度阐述微观尺度的量子叠加原理的问题,巧妙地把微观物质在观测后是粒子还是波的存在形式和宏观的猫联系起来,以此求证观测介入时量子的存在形式。
由于量子系统处于叠加态,因此在人们没有打开盒子看的时候,这些放射性物质处于衰变和没有衰变的叠加态之中,这就使得这只猫处于一种既活又死的叠加态之中。只有打开盒子进行观测,在这一瞬间叠加态会瞬间坍塌成本征态,这只猫就从一个既死又活的状态立刻变为活的或者死的猫。
参考资料来源:百度百科——薛定谔的猫
“薛定谔猫”假设了这样一种情况:将一只猫关在装有少量镭和氰化物的密闭容器里。镭的衰变存在几率,如果镭发生衰变,会触发机关打碎装有氰化物的瓶子,猫就会死;如果镭不发生衰变,猫就存活。
根据量子力学理论,由于放射性的镭处于衰变和没有衰变两种状态的叠加,猫就理应处于死猫和活猫的叠加状态。所以猫就会处于“半死不活”“既死又活”的状态。
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”既死又活“的猫是荒谬的,可这使微观不确定原理变成了宏观不确定原理,客观规律不以人的意志为转移,猫既活又死违背了逻辑思维。薛定谔想要借此阐述的物理问题:宏观世界是否也遵从适用于微观尺度的量子叠加原理。
“薛定谔猫”巧妙地把微观放射源和宏观的猫联系起来,旨在否定宏观世界存在量子叠加态。然而随着量子力学的发展,科学家已先后通过各种方案获得了宏观量子叠加态。科学家最多已使4个离子或5个光子达到“薛定谔猫”态。如何使更多粒子构成的系统达到这种状态并保存更长时间,已成为实验物理学的一大挑战。
参考资料来源:百度百科——薛定谔的猫