「定义」薛定谔的猫

“薛定谔的猫”是由奥地利物理学家薛定谔于1935年提出的有关猫生死叠加的著名思想实验,试图从宏观尺度阐述微观尺度的量子叠加原理的问题。

薛定谔猫”佯谬假设了这样一种情况:将一只猫关在装有少量镭和氰化物的密闭容器里。镭的衰变存在几率,如果镭发生衰变,会触发机关打碎装有氰化物的瓶子,猫就会死;如果镭不发生衰变,猫就存活。根据量子力学理论,由于放射性的镭处于衰变和没有衰变两种状态的叠加,猫就理应处于死猫和活猫的叠加状态。这只既死又活的猫就是所谓的“薛定谔猫”。

显然,既死又活的猫是荒谬的,可这使微观不确定原理变成了宏观不确定原理,客观规律不以人的意志为转移,猫既活又死违背了逻辑思维。薛定谔想要借此阐述的物理问题:宏观世界是否也遵从适用于微观尺度的量子叠加原理。

公式:P(死)+P(生)=1【P(死)=P(生)】

设想在一个封闭的匣子里,有一只活猫及一瓶毒药。当衰变发生时,药瓶被打破,猫将被毒死。按照常识,猫可能死了也可能还活着。量子力学量子力学告诉我们:除非进行观测,否则一切都不是确定的,可这使微观不确定原理变成了宏观不确定原理,客观规律不以人的意志为转移,猫既活又死违背了逻辑思维。

爱因斯坦认为,量子力学只不过是对原子及亚原子粒子行为的一个合理的描述,这是一种唯象理论,它本身不是终极真理。他说过一句名言:“‘上帝’不会掷骰子。”他不承认薛定谔的猫的非本征态之说,认为一定有一个内在的机制组成了事物的真实本性。

格利宾在书中写道:“埃弗莱特……指出两只猫都是真实的。有一只活猫,有一只死猫,它们位于不同的世界中。问题并不在于盒子中的放射性原子是否衰变,而在于它既衰变又不衰变。当我们向盒子里看时,整个世界分裂成它自己的两个版本。这两个版本在其余的各个方面都是全同的。区别只是在于其中一个版本中,原子衰变了,猫死了;而在另一个版本中,原子没有衰变,猫还活着。”

也就是说,上面说的“原子衰变了,猫死了;原子没有衰变,猫还活着”这两个世界将完全相互独立地演变下去,就像两个平行的世界一样。格利宾显然十分赞赏这一诠释,故他接着说:“这听起来就像科幻小说,然而……它是基于无懈可击的数学方程,基于量子力学朴实的、自洽的、符合逻辑的结果。”“在量子的多世界中,我们通过参与而选择出自己的道路。在我们生活的这个世界上,没有隐变量,上帝不会掷骰子,一切都是真实的。”按格利宾所说,爱因斯坦如果还活着,他也许会同意并大大地赞扬这一个“没有隐变量,‘上帝’不会掷骰子”的理论。