mzh的个人博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/mzh

博文

解困薛定谔的猫 还原科学真相

已有 2042 次阅读 2022-3-6 18:28 |系统分类:观点评述

什么是薛定谔的猫呢?想必大家都知道或查询也会清楚,无需再说。

薛定谔的猫是薛定谔本人1935年提出的一个著名的思想实验,是个有利于科学思辨和科学探索的经典佯谬,客观上起到了将量子力学中用于微观事物描述的“叠加态”概念放大关联到宏观世界之作用,其旨意是众说纷纭的,现在也不重要了,就算是一种科学精神吧。现在问题是他给人们提出了一个严肃的科学哲学问题,需要有个正确的面对和诠释。诠释早就有了,时至今日还是哥本哈根的占上风,即:当你不观测时薛定谔的猫处于既死又活的叠加态,观测后就坍缩成非死即活或者非活即死的二选一的确定状态。说微观也就罢了,说一个宏观的猫在不观测时处在一个即死又活的叠加态,真是在挑战人的神经,犹如让你活生生的吞下个苍蝇,憋屈的很那,咱们能说什么?又会说什么?

许多人或是没有能力抗衡哥本哈根,理不理解的也只好默许其诠释了。当然还有更多的人是漠不关心的,爱咋地咋地,由得他们说去。由于事情离奇且意味深长,薛定谔的猫的事也就更容易被许多科普工作者广泛宣传和炒作,兼有正、负两方面的作用,在普通民众心中将科学披上了一层神秘的外衣。

这是个严肃的科学哲学问题不能回避,我这里需要有个态度:

1、“叠加态”是量子力学用语,本质上所谓的叠加态指的是一种状态,由于无法直接描述,而该状态在数学上又等价于两种已知状态描述的加和,故而称之为叠加态。该叠加态不能硬生生地理解为两种状态的机械式叠加,即便微观也是如此,更何况宏观;

2、“薛定谔的猫在不观测时处在即死又活的叠加态”指的是用量子手法的数学抽象描述,而并非实在的机械式叠加,也就不需要纠结其与正常思维的所谓冲突了;

3、量子力学是个唯象的统计理论,叠加态就是其中一个要素,其正确性在于其所预测的统计结果而非机制个案本身。由于它是个唯象理论,对其理论过程中唯象的虚拟的机理部分不能直接运用,对个案没有意义,更不能有意或无意地违反其适用的已知或未知的边际条件将其随意拓延放大,否则必将导致天方夜谭的荒谬结果,如同热二律导致宇宙热寂说、麦克斯韦妖等佯谬;

4、量子力学中的叠加态也好比电子云都是唯象的,不能当真,否则怎么会出来个波恩几率密度解释。如果电子云是真实的存在,又怎么会出现色散力;

5、除了叠加态的概念不容易厘清之外,在该佯谬中另一个具有迷惑性的概念或操作是“观测”。观测是一种(至少借助于光电磁的)相互作用,观测如否对微观状态影响很大,观测手段的不同导致了观测结果的差异性乃至质的差别。而对于宏观事物,观测如否往往对其影响微小以致可以忽略甚至不影响其存在状态。在薛定谔的猫的佯谬中,猫的死活确实被单方面关联放大了,但观测却没有被放大,这就是问题的关键所在;

6、不建议对宏观事物如薛定谔的猫用量子术语进行描述,这样容易造成科学体系在哲学层面的混乱。如果非要用量子力学术语描述的话,那你可以说猫是处在即死又活的叠加态,但注意是这与你是否观测无关,观测后也不会导致其状态坍缩;

7、薛定谔的猫还牵扯到不确定性原理进入宏观层面,之前在我“宏观事物的隐变量问题——你看到的是上帝想让你看到的 (修订版)”一博文中已有所阐述。我们的世界就是这样,事物运动变化在你看来有规律的一面,也存在偶然的一面,但在高维看来则是事出有因的是必然的。而这个有因的必然,并不意味着是可预测的,即便是上帝;这个必然,亦不意味着具有周而复始的可重复性,因为难以穷尽的变量将导致高阶无穷大时间的需要,这在数学上称为不可收敛的发散性,如此等不到重复,宇宙就要重新洗牌了。





https://blog.sciencenet.cn/blog-3446994-1328286.html

上一篇:额外空间维度具有实际不可观测性
下一篇:夸克的虚假与理论唯象
收藏 IP: 125.210.235.*| 热度|

2 黄河宁 谢钢

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (2 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2024-4-20 05:44

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部