“薛定谔的猫”是由奥地利物理学家薛定谔提出的有关猫生死叠加的著名思想实验,是把微观领域的量子行为扩展到宏观世界的推演。
微观物质有不同的存在形式,即粒子和波。
通常,微观物质以波的叠加混沌态存在,一旦观测后,它们立刻选择成为粒子。
实验是这样的:在一个盒子里有一只猫,以及少量放射性物质。
之后,有百分之五十的概率放射性物质将会衰变并释放出毒气杀死这只猫,同时有百分之五十的概率放射性物质不会衰变而猫将活下来。
根据经典物理学,在盒子里必将发生这两个结果之一,而外部观测者只有打开盒子才能知道里面的结果。
在量子的世界里,当盒子处于关闭状态,整个系统则一直保持不确定性的波态,即猫生死叠加。
猫到底是死是活必须在盒子打开后,外部观测者观测时,物质以粒子形式表现后才能确定。
薛猫问题是把两个相互矛盾的世界放在一块探讨,自然是矛盾重重。
量子世界中的存在,是在长期时间中产生的。
时间越短,越不能成为存在,只能是各种可能情形的概率分布。
宏观世界中的存在,是在长期时间不断发生变化的,在短时间内更可能以某一形态稳定存在。
所以,看量子成为的存在,要悠着点,时间要花多点。
我们眼前的世界就是量子的长期效应产生的。
看宏观存在,时间要精干点,如同拍照曝光时间久了,恐怕就不能看清人流中的主角了。
所以,我们在看猫前,一定要明确是看宏观猫,还是看量子态。
如果是看量子猫,一只既死又活的猫,那我们作为宏观人是无法看到的,必须成为量子人就可以了。
薛定谔的猫说明量子力学的不确定性。
主要内容为:猫就像是一个粒子,死或者活两个状态表示该粒子的两种本征态,由于两种态都有一定几率出现,测量前只能估算这个几率的大小,就和不能估测猫的生死一样。
但只要进行测量,就像是打开盒子,就可以确定粒子的状态,伴随波函数的坍塌,因此量子力学物理量实际上只有测量的时候才能真正确定体系的状态,测量之前只能得到几率的分布情况,这就是薛定谔的猫的本质。