中年|这只生死未卜的猫给了人类灵感,若没有它,量子力学难以发展
【中年|这只生死未卜的猫给了人类灵感,若没有它,量子力学难以发展】审核:小文引言:这只猫引发了各国科学家的思考 , 大家就它的生存状态争论不休 。 同时 , 这只看似普通的猫也引发了科学家对量子世界的思考 , 新的科学时代或将来临 。
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说到量子力学 , 相信很多人都觉得陌生 , 它主要研究的是微观物质的构成与发展 , 它与相对论一同被看作现代物理学支柱 。 所以说 , 量子力学虽与大众生活有一定距离 , 但它为现代物理学发展贡献了巨大力量 , 若无它 , 原子物理学、固体物理学、核物理学等或难以发展 。
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另外 , 不知大家是否听说过一个故事 , 它名为“薛定谔的猫” 。 看到这个题目 , 大家应该都会本能地分析到 , 故事的主角是薛定谔和他的猫 。 那么 , 薛定谔是谁?他和猫之间有着怎样故事?薛定谔是一位来自奥地利的科学家 , 他于1935年开展一项理想性实验 , 此实验便是著名的“薛定谔的猫” , 该实验主要研究的是盒内小猫的生存状态 。
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看到这 , 许多人迷感不解 , 盒子小猫的状态非死即生 , 这还需要研究吗?事实上 , 这个实验并不像表面看起来那样简单 , 实验开始后 , 薛定谔将猫放入一个装有放射性物质的盒中 。 根据统计概率 , 盒内放射性物质发生衰变的可能性为50?而一旦物质发生衰变 , 猫便会死去 。
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对于这项实验 , 传统物理学家认为可通过观察猫的生死状态来判断放射性物质是否发生衰变 。 而若要观察猫的状态 , 方法也很简单 , 打开盒子即可 。 若薛定谔设计此项实验只是为了观察放射性物质发生衰变的概率或所需时间 , 那么实验将变得索然无味 。 事实上 , 薛定谔设定此实验的初衷是希望能通过微观角度去解释与观察猫的生命状态 。 的确 , 将盒子打开 , 猫只会具有一种状态 , 非死即生 。 可是 , 在盒子打开之前呢?我们并不能看见猫的具体状态 , 它到底是活着还是死去?
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对此 , 有科学家大胆提出 , 从量子力学的角度来看 , 每颗量子都具有高度不确定性 , 那么 , 在盒子被开启之前 , 猫可以同时拥有两种看似不可能共存的状态 , 即生死叠加状态 。 换句话来说 , 在打开盒子之前 , 猫既是活的 , 也是死的 , 而盒子被打开之后 , 受观察者的影响 , 猫的状态虽只剩下一种 , 非死即生 , 但这并不意味猫的另一种状态完全消失 , 它或只是被转移到了另一空间内 。
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这一大胆而又新颖的想法无疑敲开了量子研究的大门 , 它向世人揭示了量子力学对微观世界的看法与态度 , 同时也展示了事物确定性与不确定性之间的联系 。 另外 , 这也给科学家带来了一定启发 , 从量子角度来看 , 猫在本空间内呈现出的最终状态受观测者的影响 , 当观测者出现 , 猫的另一状态便被无情隐藏 。 可是 , 猫的第二状态被转移到了何处?
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顺着这一思路 , 科学家联想到 , 宇宙的本质或也是量子空间或量子世界 , 宇宙也充满不确定性 。 此外 , 由于量子拥有多种不同形态 , 宇宙可能也不止一个 , 人类所看到的只是人类所生存的宇宙 , 而在本宇宙之外 , 很可能还存在一个或多个平行宇宙 , 那些没在本宇宙中出现的事情或在平行宇宙中上演 , 例如猫的另一种状态 , 在本宇宙中 , 猫是活着的 , 而在平行宇宙内 , 它或已丧失生命 。
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