薛定谔猫|薛定谔的猫可怕在哪

薛定谔猫(薛定谔的猫可怕在哪)
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“薛定谔的猫”是奥地利物理学家薛定谔于1935年提出的关于量子力学的一个著名思想实验 , 也就是在头脑中假想进行的实验 。
根据量子力学 , 微观粒子总是处于多种状态的叠加态 。在最早人们开展光子和电子的双缝干涉实验时 , 会发现单个光子或电子总会莫名其妙地同时通过两条缝 , 也就是说单个光子或电子在过双缝时 , 处于同时经过左缝和右缝的叠加状态 。而当人们试图观测到底是怎样一种叠加状态时 , 光子或电子会瞬间退化为单个粒子状态 。总之 , 让人无法观测 。更多的研究最终引出了哥本哈根学派对量子力学的主流解释 , 即微观粒子(包括宏观物体)总是处于多种状态的叠加态 , 而当人的意识一旦参与观测 , 粒子随即以一定概率坍缩为某个确定状态 。由此 , 确立了“意识”在主流量子力学学派中的崇高地位 , 同时 , 也宣布了叠加态的不可观察性 。
但是 , 人的好奇心是无穷的 。历代科学家不遗余力地试图观测清楚叠加态到底是一个怎样的状态 。就像量子理论中已经明确为单个不可分的光量子 , 即光子是如何分身同时通过双缝的 。最终 , 薛定谔脑洞大开 , 设想了一个实验 , 将微观的不太直观的叠加态衍生为宏观可理解的叠加态 。他是怎么办的呢?假设在一个密闭盒子里有一只猫 , 以及少量放射性物质 。该物质有50%的概率会衰变并放出毒气杀死这只猫 , 同时有50%的概率不会衰变而猫将活下来 。当人们打开盒子观测时 , 会发现要么猫活着 , 要么猫被毒死了 。但该实验的要害在于 , 当人们没有打开盒子观测时 , 该放射性物质处于各一半概率的衰变与不衰变的叠加状态 , 相应的猫也就处于死与不死的叠加状态 。那么这究竟是一种什么状态 , 这才是人百思特网们真正好奇的地方 。这里再强调一下 , 是死与不死的叠加状态 , 而不是最终发现要么活着 , 要么死了 。

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那么 , 这到底是一种什么状态呢?各派科学家展开了激烈的争论 , 具体过程不细说了 , 最终的结果仍是哥本哈根学派牢牢占据了主流位置 , 即当你的意识没参与观测时 , 猫的生死叠加态对于你是毫无意义的 。而当你的意识参与观测 , 也就是打开盒子的那一刹那 , 你的意识将直接造成粒子叠加态的坍缩 , 粒子将会表现出衰变或不衰变的确定状态 , 从而决定了猫的生死 。此时 , 你看的只是或生活死的猫 , 而看不到生死叠加态的猫 。哥本哈根学派再次捍卫了“意识”的崇高地位 , 强调了意识对于实验结果的决定性 。
说到这里 , 大家可能已经觉得够神奇 , 够可怕的了 。但是更可怕的还在后头 , 那就是后人对这个实验的衍生 , 有人提出是否可以将猫换成人 。此言一出 , 四座哗然 。这个设想的要害在哪里呢?因为猫是不会说话的 , 那么即使经历了生死叠加态它也不会表达 。但人不一样 , 人如果感受过叠加态 , 是可以表达出来的 。那么 , 将人关百思特网进盒子 , 打开后 , 如果人还活着 , 请他讲讲生死叠加态究竟是个什么状态不就行了吗 。
但是 , 遗憾的是 , 一来人们没有进行这么残酷的实验 , 二来即使真的进行了这样的实验 , 也不会存在叠加态 。为什么呢?因为将人关进盒子时 , 被关的人的意识已经参与了实验 , 他的意识同样会造成粒子状态的坍缩 , 所以当他意识到这个问题百思特网时 , 他就决定了自己的生死 。那么 , 如果他没有意识到呢 , 对不起 , 仍然难逃厄运 , 因为关他的人的意识会和他纠缠进而造成粒子态的坍缩 , 而猫没有这个问题 。因为猫 , “似乎”没有“意识” 。
怎么样 , 够吓人吧 。这才是薛定谔的猫真正恐怖的地方 。他深刻地提出一个问题:意识的本质到底是什么?研究量子力学 , 是无论如何绕不开这个问题的 。比如说 , 对于这个实验 , 人不可以 , 似乎猫可以 , 但猫真的没有意识吗?如果有 , 它的意识是怎样的?即使猫真的可以 , 那么其他动物行不行 , 狗行不行 , 牛羊行不行 , 进一步的 , 动物中智商最接近人的猩猩行不行?那么 , 进一步地 , 人的意识的边界到底在哪里?