薛定谔的猫阐释的是什么问题?它有什么影响以及意义?

薛定谔的猫,简单说就是否定量子力学基本假设之一——态叠加原理——的合理性。这条原理告诉我们,量子力学所描述的粒子状态是若干种本征态(力学量本征值态)叠加的结果,有时候也强

本文最后更新时间:  2023-01-17 19:10:18

薛定谔的猫,简单说就是否定量子力学基本假设之一——态叠加原理——的合理性。这条原理告诉我们,量子力学所描述的粒子状态是若干种本征态(力学量本征值态)叠加的结果,有时候也强调为“相干叠加”。薛定谔虽然建立了量子力学的基本方程之一——薛定谔方程,但是在对待量子力学的诠释问题上,薛定谔和爱因斯坦是一派。

爱因斯坦认为,薛定谔方程是波动方程,那么它给出的解就应该粒子的波包,以波包的“中心位置”来标志粒子的位置,以波包的群速度来标志粒子的速度。这就可以解释波粒二象性。但是这个思路却被最简单的高斯波包否定了,因为随着波的传播,波包会扩散,这明显会导出与实验不相符合的结论。为此,玻恩等人认为薛定谔方程的解要理解为所谓的“概率波”。但是,这里面引出了一个很严重的问题:概率从何而来。为了解释这个问题,态叠加原理被提出了:本征态作为粒子可以占据的态而存在,粒子的真实状态是一个或者多个本征态的叠加结果。这里面就要说到一个重要的人物:尼尔斯·玻尔。玻尔这位“科学革命综合征”重度患者,提出了一个极为激进的想法:为了解释态叠加原理为何导致概率,玻尔认为是因为测量导致了波函数的“塌缩”。这个想法被提出后不久就遭到以爱因斯坦为首的非主流量子力学专家猛烈抨击。其中薛定谔秉承了爱因斯坦的想法,构造了这个理想性实验——薛定谔的猫。其实猫是无辜的,只是为了阐明哥本哈根学派的错误言论,就不得不牺牲一下至高无上的喵星人了,诸位铲屎君就不要抱怨了。

薛定谔的猫对量子力学的诠释产生了极其强烈的冲击,尤其是逼得玻尔在一条更加错误的道路上越行越远:玻尔提出了“微观和宏观存在一堵墙”的观点。结果,当宏观量子效应被研究超导体的物理学家发现,玻尔的观点算是彻底不攻自破!

薛定谔的猫到今天为止都还存在争论,可以说,所谓的主流量子力学学派基本上没有认识到量子力学的诠释其实存在严重的困难。美国物理学家费恩曼曾经说过:没有人能理解量子力学。我个人认为,这句话并不是言过其实。可以说,量子力学是二十世纪诞生的最奇怪理论。薛定谔的猫便是证据之一。可以这样说,只有既不违背态叠加原理又不违背物理学普适性规则、同时还能合理解决为什么宏观世界并非是普遍存在叠加态(也就是退相干到底是因为什么,而不是像一些人想当然地认为就退相干就是那样,不需要解释为什么)的量子力学诠释才是最好的诠释,但是这个诠释又是最难以构造,因为我们不理解量子力学!在量子力学面前,其实人类还是很无奈的:因为我们只能使用它,却不理解它。就像机器一样,机器只知道要这样做,但不知道为什么这样做。

 1/2    1 2 下一页 尾页
温馨提示:内容均由网友自行发布提供,仅用于学习交流,如有版权问题,请联系我们。