1961年1月4日,奧地利物理學家薛定谔逝世。你可能聽說過著名的“薛定谔的貓”吧,那麼,這個貓究竟是怎麼回事呢?
量子現象看起來如此不可思議,為什麼我們在日常生活中一點都感覺不到呢?這是因為量子力學所描述的微觀世界,比起我們眼睛可以看見的東西,實在是太小太小了。比如一顆沙粒的大小約0.1毫米,而電子還不到它的萬萬分之一。因此,沙粒的波動性對于沙粒的大小可以忽略不計。這也就是為什麼在雙縫實驗中,觀測不到沙子的幹涉條紋,卻能夠觀測到電子的幹涉條紋。
奧地利物理學家薛定谔
為了說明奇異的量子現象,奧地利物理學家薛定谔提出了一個著名的佯謬,現在被稱為“薛定谔的貓”。這個實驗是這樣設想的:把一隻貓放進一個封閉的盒子裡,然後把這個盒子連接到一個裝置,其中包含一個原子核和毒氣設施。這個原子核有50%的可能性發生衰變。衰變時發射出一個粒子,這個粒子将會觸發毒氣設施的開關,從而殺死那隻貓。原子核的衰變符合量子力學的原理:當沒有進行觀察時,這個原子核既是“已衰變”,又是“未衰變”,狀态不确定。這個量子力學規律可把那隻貓弄慘了:隻要不打開盒子去看它,那隻可憐的貓就應該是處在“既死又活,非死非活”的詭異狀态。
“薛定谔的貓”示意圖
薛定谔這個思想實驗,将量子力學中微觀的不确定性與宏觀大小的物體“貓”的狀态聯系起來,引起了大家的注意。物理學家對此佯謬一直衆說紛纭,争論至今。
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