“虐貓大師”薛定諤——量子力學(xué)

大家好睛藻,在時(shí)隔一億年之后启上,我終于來(lái)給大家做科普了,快讓我們開(kāi)始吧店印!

一.虐貓大師薛定諤

薛定諤這個(gè)人真是個(gè)虐貓大師冈在,至于為什么,慢慢往下看吧按摘。

薛定諤的貓

(量子力學(xué)思維實(shí)驗(yàn))

薛定諤的貓(英文名稱:Schr?dinger’s Cat)是著名物理學(xué)家薛定諤(Erwin Schr?dinger, 1887年8月12日~1961年1月4日)提出的一個(gè)思想實(shí)驗(yàn)包券,是指將一只貓關(guān)在裝有少量鐳和氰化物的密閉容器里。鐳的衰變存在幾率炫贤,如果鐳發(fā)生衰變溅固,會(huì)觸發(fā)機(jī)關(guān)打碎裝有氰化物的瓶子,貓就會(huì)死兰珍;如果鐳不發(fā)生衰變侍郭,貓就存活。根據(jù)量子力學(xué)理論掠河,由于放射性的鐳處于衰變和沒(méi)有衰變兩種狀態(tài)的疊加亮元,貓就理應(yīng)處于死貓和活貓的疊加狀態(tài)。這只既死又活的貓就是所謂的“薛定諤貓”唠摹。但是爆捞,不可能存在既死又活的貓,則必須在打開(kāi)容器后才知道結(jié)果?[1]?勾拉。該實(shí)驗(yàn)試圖從宏觀尺度闡述微觀尺度的量子疊加原理的問(wèn)題煮甥,巧妙地把微觀物質(zhì)在觀測(cè)后是粒子還是波的存在形式和宏觀的貓聯(lián)系起來(lái),以此求證觀測(cè)介入時(shí)量子的存在形式望艺。隨著量子物理學(xué)的發(fā)展苛秕,薛定諤的貓還延伸出了平行宇宙等物理問(wèn)題和哲學(xué)爭(zhēng)議。

啊找默,讓我們?yōu)槟侵豢蓱z的小貓默哀一秒鐘,好了吼驶,繼續(xù)吧惩激。

“薛定諤的貓”是由物理學(xué)家薛定諤于1935年提出的有關(guān)貓生死疊加的著名思想實(shí)驗(yàn)店煞,是把微觀領(lǐng)域的量子行為擴(kuò)展到宏觀世界的推演。這里必須要認(rèn)識(shí)量子行為的一個(gè)現(xiàn)象——觀測(cè)风钻。微觀物質(zhì)有不同的存在形式顷蟀,即粒子和波。通常骡技,微觀物質(zhì)以波的疊加混沌態(tài)存在鸣个;一旦觀測(cè)后,它們立刻選擇成為粒子布朦。實(shí)驗(yàn)是這樣的囤萤,在一個(gè)盒子里有一只貓,以及少量放射性物質(zhì)是趴。之后涛舍,有50%的概率放射性物質(zhì)將會(huì)衰變并釋放出毒氣殺死這只貓,同時(shí)有50%的概率放射性物質(zhì)不會(huì)衰變而貓將活下來(lái)?[1]?唆途。

根據(jù)經(jīng)典物理學(xué)富雅,在盒子里必將發(fā)生這兩個(gè)結(jié)果之一,而外部觀測(cè)者只有打開(kāi)盒子才能知道里面的結(jié)果肛搬。在量子的世界里没佑,當(dāng)盒子處于關(guān)閉狀態(tài),整個(gè)系統(tǒng)則一直保持不確定性的波態(tài)温赔,即貓生死疊加蛤奢。貓到底是死是活必須在盒子打開(kāi)后,外部觀測(cè)者觀測(cè)時(shí)让腹,物質(zhì)以粒子形式表現(xiàn)后才能確定远剩。這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)旨在論證量子力學(xué)對(duì)微觀粒子世界超乎常理的認(rèn)識(shí)和理解,可這使微觀不確定原理變成了宏觀不確定原理骇窍,客觀規(guī)律不以人的意志為轉(zhuǎn)移瓜晤,貓既活又死違背了邏輯思維

二.薛定諤

埃爾溫·薛定諤

埃爾溫·薛定諤(Erwin Schr?dinger腹纳,1887年8月12日—1961年1月4日)痢掠,男,aodili物理學(xué)家嘲恍,量子力學(xué)奠基人之一足画,發(fā)展了分子生物學(xué)維也納大學(xué)哲學(xué)博士佃牛。蘇黎世大學(xué)淹辞、柏林大學(xué)格拉茨大學(xué)教授。在都柏林高級(jí)研究所理論物理學(xué)研究組中工作17年俘侠。因發(fā)展了原子理論象缀,和狄拉克(Paul Dirac)共獲1933年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)蔬将。又于1937年榮獲馬克斯·普朗克獎(jiǎng)?wù)隆?/p>

物理學(xué)方面,在德布羅意物質(zhì)波理論的基礎(chǔ)上央星,建立了波動(dòng)力學(xué)霞怀。由他所建立的薛定諤方程是量子力學(xué)中描述微觀粒子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的基本定律,它在量子力學(xué)中的地位大致相似于牛頓運(yùn)動(dòng)定律經(jīng)典力學(xué)中的地位莉给。?[1]?提出薛定諤貓思想實(shí)驗(yàn)毙石,試圖證明量子力學(xué)在宏觀條件下的不完備性。亦研究有關(guān)熱學(xué)統(tǒng)計(jì)理論問(wèn)題颓遏。在哲學(xué)上徐矩,確信主體與客體是不可分割的。主要著作有《波動(dòng)力學(xué)四講》《統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)》《生命是什么州泊?——活細(xì)胞的物理面貌》等

三.量子力學(xué)

量子力學(xué)

(物理學(xué)理論)

量子力學(xué)(Quantum Mechanics)丧蘸,為物理學(xué)理論,是研究物質(zhì)世界微觀粒子運(yùn)動(dòng)規(guī)律的物理學(xué)分支遥皂,主要研究原子力喷、分子、凝聚態(tài)物質(zhì)演训,以及原子核和基本粒子的結(jié)構(gòu)弟孟、性質(zhì)的基礎(chǔ)理論。它與相對(duì)論一起構(gòu)成現(xiàn)代物理學(xué)的理論基礎(chǔ)样悟。量子力學(xué)不僅是現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)理論之一拂募,而且在化學(xué)等學(xué)科和許多近代技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用。

19世紀(jì)末窟她,人們發(fā)現(xiàn)舊有的經(jīng)典理論無(wú)法解釋微觀系統(tǒng)陈症,于是經(jīng)由物理學(xué)家的努力,在20世紀(jì)初創(chuàng)立量子力學(xué)震糖,解釋了這些現(xiàn)象录肯。量子力學(xué)從根本上改變?nèi)祟悓?duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)及其相互作用的理解。除了廣義相對(duì)論描寫的引力以外吊说,迄今所有基本相互作用均可以在量子力學(xué)的框架內(nèi)描述(量子場(chǎng)論)论咏。


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