什么是薛定谔的猫定理

薛定谔的猫是什么意思（是什么定律解释）

参考文章:简述薛定谔的猫。

艺术家对薛定谔的猫的描绘。(图片:快门)

薛定谔的猫的思想实验是量子力学中最著名也是最被误解的概念之一。通过深入探索，研究者对物质现实有着惊人的理解。

根据量子杂志的一篇文章，奥地利物理学家欧文·薛定谔帮助发现了量子力学这门学科。他在1935年首次构思了他的猫之谜，作为对最初由爱因斯坦提出的问题的评论。

在发展对亚原子场的新理解的同时，爱因斯坦和薛定谔的大多数同事已经意识到量子实体表现出极其奇怪的行为。丹麦物理学家尼尔斯·玻尔主张这样一种理解，即像电子这样的粒子在被测量之前并不具有确定的特性。在此之前，粒子是以所谓的叠加态存在的，比如它们有50%的几率向上自旋，有50%的几率向下自旋。

资料来源:dy.163

爱因斯坦尤其不喜欢这种模棱两可的解释。他想知道宇宙是怎么知道有人在测量什么东西的。薛定谔用他臭名昭著的概念猫强调了这种荒谬。假设一个人制造了一个奇怪的装置，丁雪在1935年的一篇论文《量子力学的现状》中写道。该仪器由一个装有密封氰化物小瓶的盒子组成，盒子上方悬挂着一把锤子。锤子与盖革计数器相连，用来瞄准一小块轻度放射性的铀。盒子里还有一只小猫(记住，这是一个从未实际进行过的思想实验)。盒子是密封的，实验需要一定时间，可能一个小时。在这一小时内，铀的粒子遵守量子力学定律，它有一定几率发出辐射，辐射会被盖革计数器吸收。反过来，这会导致锤子落下来砸碎小瓶，猫就会死于氰化物中毒。

图示:薛定谔的猫的思想实验。资料来源:21ic。

根据波尔等人的说法，在打开盒子“观察”猫的状态之前，它会一直处于生死叠加状态。像爱因斯坦和薛定谔这样的人拒绝这种可能性，因为这与我们通常的经验不一致 # 8211；猫不是活着就是死了，不是两者都是。

科学记者亚当·贝克尔(Adam Becker)在他的著作《什么是真实的》(What is Real)中写道:“量子物理学缺少一个重要的组成部分，这是一个关于它与世界上的事物排列方式的故事(Basic Books，2018)。”“量子物理学控制的惊人数量的原子是如何创造出我们所看到的世界的？”

薛定谔的猫触及了玻尔对现实解释的奇怪之处:量子场和日常场之间缺乏清晰的界限。虽然大多数人认为它提供了一个例子来支持粒子在被测量之前缺乏确定的性质，但薛定谔的初衷完全相反，他想表明这种想法是荒谬的。然而，几十年来，物理学家在很大程度上忽略了这个问题，转而研究其他难题。

但自20世纪70年代以来，研究人员已经能够证明量子粒子总是可以在相对状态下产生——因此，如果一个粒子向上自旋，另一个粒子就会向下自旋——这种现象被丁雪称为量子纠缠。这项工作已被用于支持新兴的量子计算领域，预计该领域生产计算机的速度将比目前的技术快得多。

图示:量子纠缠。来源:搜狐。

2010年，物理学家还成功创造了现实版的薛定谔的猫，尽管采用的方式不涉及谋杀(又名杀死小猫)。加州大学圣巴巴拉分校的科学家制造了一个谐振器，它基本上是一个非常小的音叉，大小相当于计算机屏幕上的一个像素。他们将其置于振荡和非振荡的叠加态，表明相对较大的物体也可以占据奇怪的量子态。

这个实验将多达2000个原子团同时放在两个不同的地方，进一步模糊了微观和宏观的界限。2019年，格拉斯哥大学的研究人员甚至成功地用一种特殊的相机拍摄了纠缠光子的照片，每当与光子纠缠的物体出现时，这种相机就会拍下一张照片。虽然物理学家和哲学家尚未就如何思考量子世界达成共识，但薛定谔的见解已经产生了许多卓有成效的研究方法，并且在可预见的未来很可能会继续如此。

资料来源:dy.163

亚当·曼

米粥

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