常识星球| 薛定谔的猫微科普

“薛定谔的猫”(百度百科里摘的):将一只猫关在装有镭和氰化物的密闭容器里。镭的衰变存在几率,如果镭发生衰变,会触发机关打碎装有氰化物的瓶子,猫就会死;如果镭不发生衰变,猫就存活。根据量子力学,由于放射性的镭处于衰变和没有衰变两种状态的叠加,猫就理应处于死猫和活猫的叠加状态。这只既死又活的猫就是所谓的“薛定谔猫”。

可爱小猫


需要说在前面的是,“薛定谔的猫”最早不是用来解释量子力学的,是用来讽刺量子力学的。具体来说,薛定谔搞出了的薛定谔方程,但他想不出这个方程背后是啥意思。然后别的学者说,可以用概率来解释。薛定谔不认同,就想出了“薛定谔的猫”来讽刺:一只猫还能既死又活吗?


后来时代变了,“薛定谔的猫”反而成为了讲解量子力学的例子...


所以,大嘎如果往下读到啥很玄很不合常理的东西,莫慌,因为这正是薛定谔的目的...

薛定谔


他就是薛定谔,很书生气质,风流才子一枚

下面开始了——


薛定谔的猫,这个量子力学里最出圈的问题,主要涉及两条基本原理。我先列出来,然后再形象解释~


1. 态叠加原理:这个就是说不同状态可以叠加产生新的状态,比如死猫和活猫可以叠加成既死又活的猫


2. 可观测量原理:每次观测必得到一种本征态。比如把箱子打开之后,这只猫要么是死的要么是活的,“死”和“活”就是本征态


概括一下,就是说:这只猫,你不观测它的时候,那它就是既死又活的叠加态;你去观测它,那它的死活就有定论了。


然后说个不那么诡异的。比如,有两张扑克牌,一张梅花A和一张红桃3。把它们打乱之后随机抽出一张,你不知道手上的牌是哪张,这个时候,手中的牌所处的状态就是叠加态,一半梅花A+一半红桃3 ;然后你把牌翻过来一看,它就要么是梅花A,要么是红桃3


然后这事儿能够告诉我们一个生活的道理~,就是说事物不是非黑即白的,黑白可以叠加成各种既黑又白的状态。


比如,“善”“恶”是人的两种本征态,但一个人平时是处于善恶的叠加态里,不可以直接定性他是好人还是坏人。评价一个人的善恶,只有在他某次具体的行动里才有意义。


比如伊万演过一电影《年轻的亚当》(内有巨大福利),男主可以跳下河去救别人家的孩子,但女友怀了他的孩子却不肯负责(好像是这么个剧情吧,记不清了...)。这不是男主变坏了,是他本来就是善恶的叠加态。

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