物理学上有四大神兽,芝诺的乌龟,拉普拉斯兽、麦克斯韦妖、薛定谔的猫。分别对应着微积分、经典力学、热力学第二定律和量子力学。对微观世界,尤其是量子力学感兴趣的小伙伴一定对薛定谔的猫不陌生。这只在微观下即死又活的猫,真的是让众多生活在宏观世界的我们纠结。今天我们就来聊聊这只被推上神坛的物理学“四大神兽”的猫。
这只猫是一只基于微观世界的思想实验,由奥地利物理学家薛定谔于1935年提出。当时薛定谔和爱因斯坦正在想各种办法批判量子力学的不完备性,量子力学认为,当主体不对微观事物进行观察的时候,它将一直处于一种不确定的叠加态,只有当人观测它时,它才最终变成确定的状态。为了能将这只微观的不确定性转成宏观的不确定性,薛定谔就想出了这只“猫”。

它的实验过程是这样的,
只是因为在人群中多看了你一眼~~~
薛定谔将微观的放射源与宏观的猫联系起来,本来是想利用宏观世界的叠加态来否定“哥本哈根诠释”。但是这个实验存在一个缺陷,那就是实验本身包含了“观察”,即宏观物体与微观量子物体之间的相互作用。这里不论有没有观察者参与,只要量子物体或者宏观物体之间有相互作用,就可以认为对量子进行了“观察”。
所以对于这个实验,量子力学的大牛丹麦物理学家尼尔斯·波尔认为,在观察者打开盒子之前,猫的死活就已经确定了,因为这个“观察”发生在了盖革计数器对铀原子的衰变进行测量之时,计数器在这个过程中充当了观察者的角色。
薛定谔的猫”实质可以看成是一个科学家的赌气或玩笑,但它却开启了科学家们把微观世界的量子特性引入宏观世界来的实验探索。2005年美国科学家就曾宣布成功让6个铍离子实现了自旋方向完全相反的宏观量子叠加态,戏称“薛定谔猫态”。
自此这样的实验在世界各地大量的进行着,不过目前的结果是所有的实验都无法持续,也就是无法让量子叠加态持续出现在宏观世界里。
所以研究微观世界,想在宏观世界做微观实验其实是非常困难的。宇宙之大,超乎我们的想象,微观之玄妙更是颠覆我们常人的认知。微观漫游久了,会有所感悟,微观世界中的那些“不正常”才是宇宙的真实展现,而宏观世界中的“正常”也许是人的感官给我们带来的迷,我们生活在了感官构造的一个“错觉谜团”中。
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热爱实践而又不讲求科学的人;就好象一个水手进了一只没有舵或罗盘的船;他从来不肯定他往哪里走。
任何时候;我也不会满足;越是多读书;就越是深刻地感到不满足;越感到自己知识贫乏。科学是奥妙无穷的。
要学会做科学中的粗活。要研究事实;对比事实;积聚事实。
没有时间思索的科学家;那是一个毫无指望的科学家;他如果不能改变自己的日常生活制度;挤出足够的时间去思索;那他是最好放弃科学。
在科学上进步而道义上落后的人;不是前进;而是后退。
社会主义是科学和文化的社会。要成为社会主义社会的当之无愧的成员;应当努力地和好好地学习;获得很多的知识。
科学家一旦做出成绩;就应该忘记自己所做的事情;而经常去考虑他应该做的事情。
我要把人生变成科学的梦;然后再把梦变成现实。
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科学地探求真理;要求我们的理智永远不要狂热地坚持某种假设。
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无论鸟的翅膀是多么完美;如果不凭借着空气;它是永远不会飞翔高空的。事实就是科学家的空气。
科学上没有平坦的大道;真理的长河中有无数礁石险滩。只有不畏攀登的采药者;只有不怕巨浪的弄潮儿;才能登上高峰采得仙草;深入水底觅得骊珠。
无数事实说明;只有把全副身心投入进去;专心致志;精益求精;不畏劳苦;百折不回;才有可能攀登科学高峰。
科学还不只在智慧训练上是最好的;在首选训练上也是一样。
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科学家不创造任何东西;而是揭示自然界中现成的隐藏着的真实;艺术家创造真实的类似物。
在科学工作中;不愿意越过事实前进一步的人;很少能理解事实。
学科学是一口气也松不得的;科学的成就就是毅力加耐性。
科学不是为了个人荣誉;不是为了私利;而是为人类谋幸福。
教师必须具有健康的体魄;农人的身手;科学的头脑;艺术的兴味;改革社会的精神。
科学的惟一目的是减轻人类生存的苦难;科学家应为大多数人着想。
在新的科学宫里;胜利属于新型的勇敢的人;他们有大胆的科学幻想;心里燃烧着探求新事物的热情。
没有时间思索的科学家;那是一个毫无指望的科学家;他如果不能改变自己的日常生活制度;挤出足够的时间去思索;那他是最好放弃科学。
在学习中;在劳动中;在科学中;在为人民的忘我服务中;你可以找到自己的幸福。
在科学思维中常常伴着诗的因素;真正的科学和真正的音乐要求同样的想象过程。
科学的界限就像地平线一样;你越接近它;它挪得越远。
社会主义是科学和文化的社会。要成为社会主义社会的当之无愧的成员;应当努力地和好好地学习;获得很多的知识。
法律的生命在于其实施。因而迫切需要对怎样使大量立法和司法解释有效而进行认真的科学研究。
天才是不足恃的;聪明是不可靠的;要想顺手拣来的伟大科学发明是不可想象的。
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科学书籍让人免于愚昧;而文艺作品则使人摆脱粗鄙;对真正的教育和对人们的幸福来说;二者同样的有益和必要。
科学是没有国界的;因为她是属于全人类的财富;是照亮世界的火把;但学者是属于祖国的。
科学也需要创造;需要幻想;有幻想才能打破传统的束缚;才能发展科学。
青年的敏感和独创精神;一经与成熟科学家丰富的知识和经验相结合;就能相得益彰。
天生的能力必须借助于系统的知识。直觉能做的事很多;但是做不了一切。只有天才和科学结了婚才能得最好的结果。
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热爱实践而又不讲求科学的人;就好象一个水手进了一只没有舵或罗盘的船;他从来不肯定他往哪里走。
你们在想要攀登到科学顶峰之前;务必把科学的初步知识研究透彻。还没有充分领会前面的东西时;就决不要动手搞往后的事情。
在科学思维中常常伴着诗的因素;真正的科学和真正的音乐要求同样的想象过程。
社会主义是科学和文化的社会。要成为社会主义社会的当之无愧的成员;应当努力地和好好地学习;获得很多的知识。
我们对于真理必须经常反复地说
要求我们的理智永远不要狂热地坚持某种假设。——莫洛亚
惟有长期的积聚才能由点滴汇成大海。——华罗庚
科学属于现代的世界。
深入水底觅得骊珠。——华罗庚
有幻想才能打破传统的束缚
王石敏的多空多
想与不去想就是两个世界!