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薛定谔有几只猫?

已有 2536 次阅读 2017-8-10 15:57 |个人分类:时空认知|系统分类:科研笔记

薛定谔有几只猫?

 1)根据“搜狗百科”的说法,“薛定谔的猫”大致是如下的一个思想实验:

奥地利物理学家薛定谔于1935年提出的有关猫生死叠加的著名思想实验,是把微观领域的量子行为扩展到宏观世界的推演。……。实验是这样的:在一个盒子里有一只猫,以及少量放射性物质。之后,有50%的概率放射性物质将会衰变并释放出毒气杀死这只猫,同时有50%的概率放射性物质不会衰变而猫将活下来。

根据经典物理学,在盒子里必将发生这两个结果之一,而外部观测者只有打开盒子才能知道里面的结果。在量子的世界里,当盒子处于关闭状态,整个系统则一直保持不确定性的波态,即猫生死叠加。猫到底是死是活必须在盒子打开后,外部观测者观测时,物质以粒子形式表现后才能确定。这项实验旨在论证量子力学对微观粒子世界超乎常理的认识和理解,可这使微观不确定原理变成了宏观不确定原理,客观规律不以人的意志为转移,猫既活又死违背了逻辑思维。……。

2)以上引用文字,也许不是很严谨,等等,但是均不重要,对于本文来说,重要的是要讨论“一与多”的问题;相关的参考文章,也许可以将“安德森《多者异也》(英文名:《More Is Different: Broken Symmetry and theNature of the Hierarchical Structure of Science》)牵扯进来。

3)关于“量子态叠加原理”,“测量”,“波包坍缩/波函数坍缩”等,是量子力学中比较基础的概念,需要的话,可以查阅比较经典的教科书等,在此不赘述。

4)简化地说,一个微观粒子通常处于几个量子态的叠加状态,态叠加的系数,(自乘一下)具有存在于该态的几率的含义,此为量子态的玻恩诠释;关于这个同时处于各态的粒子,如果不做测量的话,也就不知道该粒子终究处于何态;但是如果进行测量,则该粒子测值为组成叠加态的各分项之一,称作波函数瞬间坍缩,亦即“测量”天生地总是破坏性的。

5)我不知道以上提法是否符合于量子力学大家的口味,是否严谨,但是可以确定地说,叠加态,是所谓“量子纠缠态”、“薛定鄂的猫”、“量子通讯”等各种理论说法和技术处理的,基础。

6)在处理物理体系时,惯用的一种数学方法吧,叫做“单电子近似”,但是在数学上近似来、近似去,并不意味着必须否定物理上的“多”;换言之,不能因为技术处理上引入了“一”,就认为体系的本质也是“一”、而不是“多”。

7)站在“多”的立场上,多则异也。例如一大堆粒子,一部分处于A态,一部分处于B态,波函数描述这一大堆粒子的体系,这样就不必某一粒子同时处于A态和B态了,系数仍旧具有统计概率的性质。

8)如果测量该体系,假定由于概率选择的原因,测量得到了A态,在“多”的立场来看,无非是选择了恰处于A态的粒子而已,将该粒子扔回去,再次测试的话,依然依概率而得到A态或者B态的测量结果,其他的粒子就不必去做“瞬间坍缩”的动作(本就不存在);在“一”的立场上引申出的“瞬间坍缩”是多么怪异的一个概念啊!话说,这个瞬间坍缩的速度,会快于光速吗?

9)由此引出了“薛定谔有几只猫”的问题,站在“一”的立场,这一只猫是既死又活的;而站在“多”的立场,一部分猫幸存下来,另一部分死去,在博主看来,后者更加是在“人”的次元可以理解的,而不是要跑到其他次元才能够理解的事情。




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