“薛定谔猫”到底是什么? 为何它能同时活着和死去? 最详细讲解
时间:06-25来源:作者:点击数:
“薛定谔猫”并不是一只真实的猫,而是在理想实验下假想出来的猫。它在一项量子理论思想实验里能“既死又活”,也就是当时的状态既是死亡的又是活着的。这个结论听起来很荒谬,但是在量子理论实验里,这个假想态是再正常不过的。
具体实验过程是这样的,一只猫被放在密封的室内,里面有食物,有一个装着毒气的瓶子,瓶子有盖子,盖子上面有个铁锤吊着,铁锤开关由放射性原子控制。放射性原子都有个半衰期,实验中原子的半衰期是一天,那么原子衰变可能是在上午,也可能在下午,原子衰变时会发射阿尔法粒子,粒子撞击铁锤开关,导致锤子掉下来砸开瓶盖,瓶子里的毒气就漏出来了,猫遇到毒气就会死亡,反之,猫继续吃猫食得以生存。
好了,到这里问题出现了,由于密室是封闭的,外面的观察者在没有打开密室之前是无法得知猫是死了还活着。打开密室之后,就是介入第三方的观察,波函数突然坍塌才能确定猫的最终状态,那么在此之前猫是处于既死又活的叠加状态。
现在科学家们企图繁殖这只猫,希望能够得到量子世界对宏观世界产生影响的边界。理想实验过程是这样的,想得到这样的结果,要将两束电磁场完全相反的连续光进行叠加,再加以调试,把它放大,当到达一定程度时就可以达到影响宏观世界的界限。
如果实验完美完成,将对量子通讯等行业产生质的跃进。届时,通讯行业将在安全性和时效性方面达到一个新的高度。安全性来说,发出方发出信号,与它纠缠的另一个粒子即发生与其一致的坍塌,如果有外力介入观察,比如窃听,也会改变粒子的坍塌状态,这样外力介入后的信息已经不是原来的信息了。时效性就更简单了,两个纠缠粒子发生状态改变几乎是同时的。
这就是薛定谔猫繁殖实验的价值,期望能够实现。