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薛定谔的猫

(2008-12-08 23:51:10)
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杂谈

猫的诞生  

薛定谔对量子力学的"哥本哈根解释"经常提出质疑. 1935 年.薛定谔对量子力学哥本哈根学派提出了又一次挑战.他设想一种理想实验:  
"一只猫关在一个钢盒内,盒中有下述极残忍的装置(必须保证此装置不受猫的直接干扰):在盖革计数器中有一小块辐射物质,它非常小,或许在1 小时内只有一个原子衰变.在相同的几率下或许没有一个原子衰变.如果发生衰变,计数管便放电,并通过继电器释放一锤,击碎 一个小的氢氰酸瓶.如果人们使这整个系统自己存在1 个小时, 那么人们会说,如果在期间没有原子衰变,这猫就是活的.而第一次原子衰变必定会毒杀了猫."  

猫的照片  

我们心中的猫  

根据量子力学,盒内整个系统处于两种态的叠加之中,其中第一分量意味着死猫与原子嬗变态|e>的关联;第二分量意味着活猫与原子稳态|g>的关联.这样的关联状态就是所谓的量子纠缠态.  
我们看猫  
那么,在这个箱子里的猫究竟是死的还是活的呢 按照以玻尔为代表的哥本哈根学派的解释,放射性原子的衰变可以用波函数来描述.在没有打开箱子时,放射性原子进入了衰变与不衰变的迭加态,这时猫就成了一只处于迭加态的猫,即一只又死又活,半死半活的猫.只有当实验者打开箱子的时候,波函数突然"坍缩",我们才能知道猫的确定态:死,或者活.  
然而,猫却不这样认为是死是活, 我心里明白 理论上讲, 猫自己还是知道自己是活还是死的. 但根据量子测量假说,处在这种怪态上,猫的生死是打开盒子前的"客观存在",但又决定于打开盒子后的"观察".看上去这个推论是不合理的,因而称之为"薛定谔猫佯谬".  
如果盒子还有一个人,猫的生死他是知道的,他是否会得到与盒外观察者一样的

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