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薛定谔的猫是什么定律？薛定谔的猫通俗解释

2023-08-13 15:24:52生活百科56

猫在日常生活中特别常见。例如，宠物猫、给猫钉钉子的猫、加菲猫等。甚至被炒到两千元的星巴克猫也会抓起杯子。但是，今天我们想说的这只猫在科学界影响非常大，但它是一只实际上不存在的“猫”薛定谔的猫。对很多人来说，量子力学无话可说，但这只猫与深奥的量子力学联系在一起。为什么猫能如此容易地展示出如此深奥的理论呢？实际上薛定谔指的是埃尔温薛定谔( 1887~1961 )，奥地利物理学家，发展了分子生物

　　猫在日常生活中特别常见。例如，宠物猫、给猫钉钉子的猫、加菲猫等。甚至被炒到两千元的星巴克猫也会抓起杯子。但是，今天我们想说的这只猫在科学界影响非常大，但它是一只实际上不存在的“猫”薛定谔的猫。

　　对很多人来说，量子力学无话可说，但这只猫与深奥的量子力学联系在一起。为什么猫能如此容易地展示出如此深奥的理论呢？

　　实际上薛定谔指的是埃尔温薛定谔( 1887~1961 )，奥地利物理学家，发展了分子生物学，对量子理论做出了巨大贡献，是量子力学的奠基人之一。

　　在物理学方面，他的薛定谔方程通过量子力学课程学习，1933年被授予诺贝尔物理学。但他最有名的不是薛定谔方程，而是“薛定谔的猫”，它被广泛用于想象宏观和微观尺度上的量子叠加原理。

　　其实这只是为了反对哥本哈根学派关于波函数的想法而提出的。当初以玻尔为首的哥本哈根学派提出了观测对微观粒子的影响。

　　正如著名的电子双缝实验一样，他们在测量前电子自旋不确定，测量导致电子的态矢量衰变，同时产生另一个方向的电子自旋。

　　简单地说，哥本哈根学派的观点是，任何系统都没有确定性，没有确定状态，只能用概率来衡量他们的行为，而测量行为会影响系统，使概率为1。他们把这件事称为波函数的崩溃。

　　这个观点也是我们现在大部分物理教科书上的观点。在我们观察什么之前，它处于所有可能的叠加状态，我们观察到的是波函数崩溃，概率为1引起的。

　　然而，这一波函数的衰变解释并不被薛定谔、爱因斯坦所接受，哥本哈根学派被认为违反了狭义相对论。他们认为，在电子双缝实验中，电子在产生的瞬间就已经有了确定的自旋方向，只是无法用量子力学来表达。也就是说，量子力学是不完整的。

　　于是薛定谔和玻尔等人展开了激烈的争论，1935年提出“薛定谔的猫”的思想实验，反对哥本哈根学派的观点。

　　薛定谔提出的一种思想实验，把猫关在一个装有少量镭和氰化物的密闭容器里，其中镭有可能衰变，也有可能不衰变，这两种事件发生的概率相等。

　　镭衰变时，发动机打碎了装有氰化物的瓶子，猫死亡；如果镭不衰变，猫就能活下来。