粒子 神打脸,薛定谔为了干翻量子力学放出的猫撂倒了自己还有爱因斯坦( 三 )
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这里涉及到了一个电子双缝实验,就是我们前面讲到的的电子究竟是粒子还是波的问题,在德布罗意提出了波粒二象性之后,戴维孙和革末通过实验确认了一切物质都具有波粒二象性后。量子力学认为当人们没有对粒子进行观察的时候,它们是以波的形式运动,由于存在干涉,穿过双缝后会出现一道道痕迹。一旦观测后,它们立刻选择成为粒子,就不会产生干涉,穿过双缝留下痕迹。(电子属于粒子的一种)
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这项实验本来是薛定谔用来打脸量子力学的,因为他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,这会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。
根据量子力学的理论,在不打开盒子的情况下“ 此时既可以说猫是活的,又可以说猫是死的。 ”然而这含生又包含死的状态不能被用来描述现实的状况。
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可惜,薛定谔忘记了量子力学是旨在探究微观领域,而非宏观世界,有时候宏观世界是无法用来解释微观世界的。量子力学的一个中心原则就是粒子可以存在于叠加态中,能同时拥有两个相反的特性,也就是我们说的波粒二象性。尽管我们在日常生活中常常面对“不是A就是B”的抉择,而但在微观世界中是可以接受“既是 A 又是 B”的,就好像我们经常说一个人,不能简单判断他是善恶一样。
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薛定谔的猫被放出不久就成功叛变,成为了量子力学的护法神兽,并且帮助哥本哈根学派拨开了笼罩在量子力学上的迷雾,让大家看清了量子力学的本质—— 一个量子系统可以处在不同量子态的叠加态上。(量子叠加态原理)
伴随着薛定谔的猫叛变,爱因斯坦和玻尔的论战又失败告终
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在过去的几十年里,物理学家成功地在实验室中实现了多种薛定谔猫态,将物质微粒转变为“既是 A 又是 B”的叠加态,并探测它们的性质。尽管薛定谔仍然十分倔强地表示保留意见,然而每一次测试结果都符合量子力学的理论预测。
而2015 年瑞士洛桑联邦理工学院科学家成功拍摄出光同时表现波粒二象性的照片,则更是百分百实证了量子力学的理念。
照片中,底部的切片状景象展示了光线的粒子特性,顶部的景象展示了光线的波特性。
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薛定谔的猫本来是用来挫败量子力学的一个思想实验,却成为阐述量子力学本质的一个经典比喻之一,也向我们揭示了广阔的微观世界是充满神秘、未知、凶险的。
作为爱因斯坦的队友,薛定谔的猫不仅撂倒了薛定谔也打脸了爱因斯坦,爱因斯坦那句著名的话;”上帝不玩骰子“,薛定谔的猫却成为最好的论证:上帝似乎是玩骰子的。
【 粒子|神打脸,薛定谔为了干翻量子力学放出的猫撂倒了自己还有爱因斯坦】
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