问题

薛定谔的猫到底死了没有?

回答
咱们来聊聊薛定谔那只著名的猫,这事儿可不是简单的“是”或“否”就能说清的,得细致点讲。

你听说的那个故事,大致是说有这么个实验,一个猫被关在一个密封的箱子里,箱子里还有个装置:一个锤子,一个装有毒气的玻璃瓶,还有一个放射性原子。这个原子非常特别,它在接下来一个小时里,有百分之五十的概率会衰变。如果它衰变了,就会触发一个探测器,探测器会打碎那个玻璃瓶,毒气释放出来,猫也就……你知道的。但如果原子不衰变,那么一切都安然无恙,猫也活蹦乱跳。

这听起来是不是像个有点残酷的脑筋急转弯?但薛定谔提出这个实验,其实是为了讽刺当时量子力学里一个挺让人匪夷所思的理论——叠加态(Superposition)。

按照量子力学的解释,那个放射性原子在被观测之前,并不处于“衰变”或“未衰变”的确定状态,而是同时处于这两种状态的“叠加”。这就像是你还没打开箱子看,那个原子就处于一种既衰变了又没衰变的模糊状态。

关键就在于这里:箱子是密封的,我们不知道里面的情况。而猫的生死,又直接跟这个原子的状态挂钩。所以,在箱子被打开、我们进行观测之前,根据量子力学的逻辑,猫也就不再是“活着的”或“死去的”这两种确定的状态,而是同时处于“活着的猫”和“死去的猫”这两种状态的叠加。

这听起来是不是有点颠三倒四?一只猫,怎么能同时又活又死呢?这就是薛定谔想表达的重点。他认为,把量子世界的这种不确定性直接套用到我们宏观世界里的猫身上,会产生多么荒谬的结果。在他的年代,大家对量子力学的解释有很多争论,很多物理学家都觉得这种叠加态的概念,用在日常事物上太离谱了。

所以,回到你的问题:“薛定谔的猫到底死了没有?”

在箱子被打开、我们进行观测之前,按照哥本哈根诠释(一种主流的量子力学解释),猫的状态是“活着的猫”和“死去的猫”的叠加态。 你不能说它死了,也不能说它活着,它就处在一个不确定的中间地带。

一旦箱子被打开,你进行了观测,这个叠加态就会“坍缩(collapse)”。 也就是说,这个不确定的状态会立刻变成一个确定的状态:要么你看到猫是活着的,要么你看到猫是死去的。在这个瞬间,量子世界的神奇魔法就消失了,现实回归了我们习惯的、非此即彼的样子。

所以,你说它死了没? 在你看之前,它就处于一种“既死又活”的奇特状态。你看了一眼,它就立刻“选择”了其中一种可能性。

这个实验并没有真的杀死任何猫(当然,这只是个思想实验),它的核心在于揭示了量子力学在微观世界和宏观世界之间的解释差异,以及“观测”在量子力学中扮演的神秘角色。它逼着我们思考,什么才算真正的“现实”,以及我们如何认识它。

简单来说,这只猫的死活,就像是扔出去的一枚硬币,在空中旋转的时候,它既不是正面也不是反面,只有落地那一刻,我们才能知道结果。而薛定谔的猫,在箱子没打开前,就是那枚在空中旋转的硬币,它的生死也跟着一起旋转、叠加。

网友意见

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薛定谔没有在任何场合公开表示过自己养猫,爱因斯坦倒是养过喵星人和汪星人


====================补充回答针对问题说明============================

这个实验最震惊的,不是观察前不可理解的猫态,而是,观察者本身的观察导致波函数坍缩

物理学又一次强调了观察者的地位:

伽利略:速度取决于观察者参考系。

爱因斯坦:空时间隔取决于观察者速度。

薛定谔:因果与观察者有一定关联。

从汽笛的多普勒效应到钟慢尺缩,观察者效应在其他领域也无处不在:

在自然界中,交配之后螳螂吃夫的现象几乎不存在,由于观察者,雌螳螂做出吃雄螳螂的举动。照镜子的小明察觉到突然进来的室友,瞬间切换到正常模式。容易理解的是,越是生命体,这种效应越明显。

这个效应表明:

认识是主体和客体相互作用和认知系统的产物。不可能完全脱离主体而获得一种客观和全面的认识。主体与客体的关系中。主体依赖于客体而实现。客体的反应必须以主体为导向。

另外,薛定谔哲学立场上十分明确,他推崇吠檀多哲学,他认为,人类个体意识只是某单个意识(梵)的众相化,《奥义书》才是他的最爱,物理学只是他休闲娱乐。为了证明不完备性而设计的思想实验,竟然在一定程度上支持了量子力学。

与其说薛定谔设计了一个思想试验搞科研,不如说他利用了逻辑的局限性“欺负”了一帮物理学家。

“在相当多的情况下,逻辑思维引导我们达到某一点之后,就丢下我们,不管我们的死活了。”-------------------------------------------------------------------------薛定谔

是的,推演出猫半死不活之后,我们对于猫到底是死是活的纠结,逻辑思维再也做不了什么了。

这就是猫态。

费曼也搞不懂哎


私以为,真正的客观主义,不应讨论唯物或唯心哪个优越,应该只讲实证

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