什么是“薛定谔的猫”? 为什么那只猫即是死的又是活的?

好奇实验室 2017-12-19

曾有这样一个经典实验,引发了众多科学家的猜想,更有许多科学家乐此不疲的进行相似实验,这个实验就是“薛定谔的猫”。可能很多朋友并不了解这个名词,而这个名词看起来似乎也是异常的难懂

什么是“薛定谔的猫”? 为什么那只猫即是死的又是活的?

那么,这个神秘的名词究竟有什么样的含义呢?

在遥远的国度奥地利,曾有一名物理学家,名叫埃尔温·薛定谔,他是量子力学界的泰斗人物。他不仅获得了维也纳大学的哲学博士学位,还被邀请到苏黎世大学、柏林大学、格拉茨大学做教授。曾在都柏林的高级物理学研究所,潜心研究原子物理十七年,还和狄拉克(英国物理学家)共同获得了1933年的诺贝尔物理学奖。

什么是“薛定谔的猫”? 为什么那只猫即是死的又是活的?

这个很厉害的物理学家薛定谔提出了一个非常经典的思想实验,命名为“薛定谔的猫”。实验内容是这样的,有一只猫被关在一个密闭且不透明的盒子中,盒子中存在放射性物质,一旦放射性物质发生衰变,就会触动装置使锤子砸碎毒药瓶,将猫毒死。

什么是“薛定谔的猫”? 为什么那只猫即是死的又是活的?

设想,当人没有观察到内部情况时,里面的放射性原子核正处于一种已衰变和未衰变的叠加态。但当一小时后,实验员打开箱子,就只会看到两种情况,一种是“衰变的原子核和死去的猫”,另一种是“未衰变的原子核和活着的猫”。

换句话说,原子可以处于衰变和未衰变的叠加态,当人去观察原子的时候,原子才能表现为单一状态,但是猫却不能一直处于既死又活的状态。

什么是“薛定谔的猫”? 为什么那只猫即是死的又是活的?

这个经典实验的巧妙之处,正在于将微观世界的不确定性,以宏观的方式展现出来。

曾有美国科学家就在著名的科研期刊《Science》上发表了论文,称他们通过科学技术使铍离子在五十微妙内,同时顺时针自旋和逆时针自旋,形成了两种运动的叠加状态,即实现了“薛定谔猫”态。

物理学仍处于飞速的发展状态,科学家们也在思考,以更多的实验来模拟“薛定谔的猫”的实验状态,在未来可能会有更多的实验数据来诠释这个思想实验,从而促进量子力学的发展,也使量子力学能够更好的应用到广泛的科技领域中去。

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