薛定諤的貓,是薛定諤為反駁以玻爾為代表的哥本哈根學派,對量子世界的物理現(xiàn)象,所做出的“哥本哈根解釋”,而提出的思想實驗。 因為,根據(jù)“不確定原理”,我們是無法同時得出量子的位置(粒子性)和動量(波動性)的。按照哥本哈根解釋,量子世界的物質(zhì),既是一種波,也是一種粒子。究竟是波還是粒子,取決于我們的觀察方式(意識),而不是粒子的本質(zhì)。哥本哈根解釋意味著,物理世界并不是確定性的,是無法準確測量的。這和經(jīng)典物理,認為物理世界是是完全客觀的,可測量的思想,完全沖突。
所以,按照哥本哈根學派的解釋邏輯,薛定諤提出了“薛定諤的貓”這一思想實驗,來證明哥本哈根解釋是荒謬的,不和邏輯的。 “貓”實驗的材料是:1.一顆半衰期為24小時的放射性原子。2.裝在密閉容器里的劇毒氣體。3.活貓一只。4.密閉的箱子。5激發(fā)和探測裝置。
半衰期為24小時的原子,也就是說它會在24小時內(nèi)發(fā)生衰變,發(fā)出放射性射線。但是,它什么時候發(fā)生衰變,是完全無法預測的。衰變有可能是發(fā)生在實驗開始的第一秒,也有可能發(fā)生在實驗結(jié)束前的最后一秒。 所以,在這個24小時內(nèi),我們是無法知道貓是死還是活的。按照哥本哈根解釋的邏輯,得出的結(jié)論就是:這只貓既是死的,也是活的。這顯然與我們的生活經(jīng)驗是不相符的,貓要么死,要么活,不可能既是死的也是活著的。
這個思想實驗,讓哥本哈根學派很為難。因為,按照我們的經(jīng)驗,貓在這24小時內(nèi),有可能是死的,也有可能是活著的,但絕不可能“既是死的,也是活的”。一時間,物理學界冒出很多理論,來嘗試彌合哥本哈根解釋與“薛定諤的貓”之間的沖突。 而“平行世界”理論,是這些理論中,比較有影響力的一種理論。 它對“薛定諤的貓”的解釋是:存在兩個平行的世界,一個世界中貓是活的,而另外一個世界的貓是死的。而箱子里面的貓,就是這兩個世界疊加在一起的結(jié)果。一旦我們打開箱子,如果貓死了,那說明另外一個世界的貓是活著的;同樣,如果打開箱子,貓是死的,那么另外一個世界的貓則是活的。 其實,關于量子究竟是“粒子”還是“波”,兩千多年前,我們的老子就已經(jīng)明確的告訴過人們:“萬物負陰而抱陽”,也就是說,萬物都是陰與陽的結(jié)合體。都具有“粒子”和“波”的性質(zhì)! |
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