量子力學是一門以數學方式描述和解釋微觀粒子領域運動過程的科學。 在這個微觀世界裡發生的全是些光怪陸離的事:在這裡粒子可同時分佈在幾個不同的位置, 它們之間能以超光速的速度溝通, 或無需過渡從一處躍至另一處。 薛定諤通過其貓的形象悟出了一個道理, 一個極為複雜的思維過程採用通俗的方法來描述, 是能為眾人所理解的。 這或許就是他的貓何以如此聞名遐邇的緣故。 --------《薛定諤的貓:玄奧的量子世界》布裡吉特·羅特萊茵著。
愛因斯坦的“炸藥佯謬”和“薛定諤的貓自從愛因斯坦提出了光量子說後,
薛定諤也反對量子力學的根本哈根詮釋,
薛定諤受到愛因斯坦的啟發, 在德國《自然科學》雜誌上發表了《量子力學的目前情形》一文, 對統計詮釋的觀點再次提出了批評。 在這篇文中薛定諤設想了一個“量子貓實驗”的思想實驗, 這就是後來眾所皆知的“薛定諤的貓”實驗, 其主要思想介紹如下:
在一個盒子裡, 用一個放射性原子的衰變來觸發一個裝有毒氣的瓶子的開關。
只有當你打開盒子觀察的那一瞬間, 疊加態突然結束(數學術語叫“塌縮”), 我們知道了貓的確定態:死了或者活著。 哥本哈根的幾率詮釋的優點是:只出現一個結果, 這與我們觀測到的結果相符合。 但是有一個很大的問題就是要求波函數突然塌縮。
薛定諤的貓佯謬還有一個令人困惑的地方在於:盒子裡的貓是什麼時候從又死又活的疊加態突然塌縮到我們所知道的死(或活)的狀態呢?這是一個嚴重的困擾, 甚至引起了哥本哈根內部的不同意見。
我們可以設想:在薛定諤的盒子裡放一攝像機作為一種測量儀器, 攝像機可以測量記錄處貓什麼時候是死是活, 但在盒子還沒有打開前, 對於盒子外的人來說,貓仍處於疊加態。貓到底什麼時候哦死或者活仍然讓人困惑。海森堡說:只有“觀察者”(人)才能夠使得波函數塌縮,從而把貓從疊加態中釋放出來。這也就是說只有觀察者的“上帝之眼”才能把一個“量子貓”變成“經典貓”。但是波爾不同意“上帝之眼”的觀點,他認為測量只需要經典一起就可以了,與觀察者沒有關係,經典儀器就可以解救這只量子貓,使它從又死又活的量子貓成為經典貓。
測量是的疊加態塌縮
海森堡的觀點引出了更麻煩的問題:誰才有資格作為“觀察者”?正統的詮釋似乎告訴我們,測量設備比我們要觀察的東西更重要,因為被觀察的東西僅僅在被觀察的時候才是真實的。這個想法即使在20世紀30年代,許多物理學家都認為是不可思議的。
哥本哈根的詮釋已經搖搖晃晃的存在了近70年。從20世紀30年代到80年代,大多數物理學家都同意這種詮釋,因為它的確是可以用來預測實驗的一個實用的工具。但在之後,物理學家中有一些人對量子理論產生了越來越多的不滿意。主要問題仍然是波函數的突然塌縮。
在1997年7月,英國劍橋大學牛頓研究所舉行的量子計算會議上,調查了90位物理學家,只有8人保持哥本哈根詮釋的觀點,有30人接受“多世界詮釋”,還有50多人選擇“不贊同上述任何觀點或拿不定主意”,這表明主流的觀點正在發生變化,那麼什麼是“多世界詮釋呢?我們下一篇文章再講。
對於盒子外的人來說,貓仍處於疊加態。貓到底什麼時候哦死或者活仍然讓人困惑。海森堡說:只有“觀察者”(人)才能夠使得波函數塌縮,從而把貓從疊加態中釋放出來。這也就是說只有觀察者的“上帝之眼”才能把一個“量子貓”變成“經典貓”。但是波爾不同意“上帝之眼”的觀點,他認為測量只需要經典一起就可以了,與觀察者沒有關係,經典儀器就可以解救這只量子貓,使它從又死又活的量子貓成為經典貓。測量是的疊加態塌縮
海森堡的觀點引出了更麻煩的問題:誰才有資格作為“觀察者”?正統的詮釋似乎告訴我們,測量設備比我們要觀察的東西更重要,因為被觀察的東西僅僅在被觀察的時候才是真實的。這個想法即使在20世紀30年代,許多物理學家都認為是不可思議的。
哥本哈根的詮釋已經搖搖晃晃的存在了近70年。從20世紀30年代到80年代,大多數物理學家都同意這種詮釋,因為它的確是可以用來預測實驗的一個實用的工具。但在之後,物理學家中有一些人對量子理論產生了越來越多的不滿意。主要問題仍然是波函數的突然塌縮。
在1997年7月,英國劍橋大學牛頓研究所舉行的量子計算會議上,調查了90位物理學家,只有8人保持哥本哈根詮釋的觀點,有30人接受“多世界詮釋”,還有50多人選擇“不贊同上述任何觀點或拿不定主意”,這表明主流的觀點正在發生變化,那麼什麼是“多世界詮釋呢?我們下一篇文章再講。