作业——关于什么是“薛定谔的猫”的说明

关于什么是“薛定谔的猫”这个问题,我相信很多人都不太明白,那么今天咱们就来说说这个问题。

首先,先来说说薛定谔这个人吧,他是奥地利著名的物理学家、量子力学的创始人之一,曾获1933年诺贝尔物理学奖,量子力学中描述原子、电子等微观粒子运动的薛定谔方程,就是以他而命名的。

而“薛定谔的猫”就是薛定谔为了说明量子力学的“叠加态”设计的一个实验。那么什么事“叠加态”呢,薛定谔为了解释这个词,做了一个实验。

把一只猫放在一个封闭的密室里,密室里有食物也有毒药,毒药上有一个锤子,锤子是由一个电子开关控制的,而电子开关是有放射性原子控制的,如果原子核衰变,就会放出阿尔法粒子,从而触动电子开关,锤子落下,砸碎瓶子里的毒药,释放出氰化物气体,这样猫就必死无疑。可是原子核的衰变是随机的,而且衰变也是需要时间的,那么,在这个衰变期,在我们没有打开密室观察的时候,这只猫的状态就是可能死了,也可能没死这两种状态,而这种状态就被称之为“叠加态”。

如果这个解释太难以理解,那么咱们来举个例子,当我让一枚硬币在桌面上垂直旋转,然后一把拍下,让它停止旋转,这个时候你知道它是正面还是反面吗,在我没有抬起手来看的时候,它就处于可能是反面,也可能是正面的这个状态,也就是硬币的“叠加态”,但是如果我抬起手来看确定它是正面或者反面的时候,我就已经打破了这个“叠加态”,所以“叠加态”是指在我没有抬起手来看硬币,不知道它是正面还是反面时的这个状态。

再比如说,你想要去一个地方,你选择的这条路有可能可以到你要去的地方,也有可能不能到,这个时候的状态就是“叠加态”,当你走过这条路,知道这条路到底能不能到之后,你走过这条路的行为就已经打破了这个“叠加态”,所以“叠加态”指的是在你还没有走这条路之前,你不知道结果的时候的状态。

对于这种还没有通过观察获得结果的状态,也就是“叠加态”的情况,人们就称之为“薛定谔的猫”。


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