薛定谔的猫竟然是替爱因斯坦冲锋陷阵的“宠物”?

今天我们就来彻底的了解一下到底什么是薛定谔的猫。对于这个名词它会经常性的被提及,知名度很高,被称为物理学上的四大神兽之一,其余三种分别为芝诺的乌龟、拉普拉斯兽、麦克斯韦妖,这三种有时间再分别介绍,今天主要来说薛定谔的猫。

薛定谔何许人也?

他是奥地利著名的物理学家,和爱因斯坦是至交好友,他们曾经在一个阵营共同“对抗”以波尔为首的量子力学哥本哈根派。而薛定谔的猫并非是这位物理学家养的猫,而是一个著名的思维实验,主要是用来抨击嘲讽哥本哈根派对量子力学的诠释。

提出的历史背景

二十世纪物理学的两大支柱分别是相对论和量子力学,爱因斯坦凭借一己之力提出相对论,并且对于量子力学的发展有着奠基作用。爱因斯坦唯一的诺贝尔奖就是因为在1905年提出的光电效应,而在1921年获得了诺贝尔奖。这个奖项本该是赋予给相对论的,当当时相对论有点过于打破常规,诺贝尔奖委员会也不太打保票,万一以后错了岂不是打脸了。最后只能取这个折中的办法,把诺奖颁给了他其它的成就。

量子力学初期发展还在正轨,但是随着哥本哈根派的加入,一切都显得匪夷所思起来。爱因斯坦对于他们提出的不确定性原理也抱有怀疑态度,因此也展开了多次的论战,但一直都没有结果。薛定谔是支持爱因斯坦的一方,最后提出了这个思维实验用来嘲讽“不确定性原理”。

薛定谔的猫思维实验过程就不详细的说了,我们只要知道在小黑盒没有打开之前,这只猫死和活着的概率几乎是相等的。那么按照不确定性原理,此时猫就应该是既死又活的叠加态,只有在打开盒子的瞬间才会被确定一种状态。在宏观世界我们的都清楚,这只猫只能处于一种状态活着或者死去。而在量子力学中,哥本哈根派认为一个量子会同时处于左旋和右旋两种状态的叠加,只有在观测的瞬间才会塌缩成一种状态。

后来爱因斯坦自己也进行了反驳,和两位年轻的物理学家提出了ERP悖论,简单来说就是现在的量子纠缠现象。当然过程也不详细说了,总之最后的结果就是量子力学根本哈根派是正确的,但爱因斯坦已经去世了,没能知道这个结果。

薛定谔的猫并非是一只真实的动物,只是一个思维实验,用来嘲讽根本哈根派对于量子力学诠释的,当然薛定谔没有想到,最后“这只猫”竟然成了量子力学的代名词。

文/杜若,图片来源网络侵删。

欢迎关注我们:科学黑洞!