薛定谔的猫-课件（PPT演示稿）.ppt

?“薛定谔之猫”又名“薛定谔的猫”,是关于量子理论的一个理想实验,由德国物理学家薛定谔在1935年提出。量子物理学告诉我们,物质在被测量之前是不确定的。“不确定性”是量子世界的基本法则。“观测”是在不确定的量子世界和确定的现实之间转化的关键。在经典极限情况下,通过合理的近似,量子理论可以自动过渡到经典世界的物理理论。但如何描述这两个世界的交界面,成了量子论过不去的一个坎。“哥本哈根学派”认为,物质在被观测之前,是处于一种不确定的叠加态的为了反驳这种观点,证实量子力学在宏观层面是不完整的,1935年德国物理学家薛定谔设计出物理学史上最著名的动物:薛定谔的猫。薛定谔假想实验假设把一只猫放进一个封闭的盒子里,然后把这个盒子连接到一个包含一个放射性原子核和一个装有有毒气体的容器的实验装置。设想这个放射性原子核在一个小时内有50%的可能性发生衰变。如果发生衰变,它将会发射出一个粒子,而发射出的这个粒子将会触发这个实验装置,打开装有毒气的容器,从而杀死这只猫。猫真的会处于“既是活的,又是死的”状态吗?当猫被锁在箱子里时,因为我们没有观察,所以那个原子处在衰变/不衰变的叠加状态。因为原子的状态不确定,所以猫的状态也不确定,只有当我们打开箱子察看,事情才最终定论:要么猫躺在箱子里死掉了,要么它活蹦乱跳地“喵呜”直叫。问题是,当我们没有打开箱子之前,这只猫处在什么状态?似乎唯一的可能就是,它和我们的原子一样处在叠加态,这只猫当时陷于一种死/活的混合状态。?一只猫同时又是死的又是活的?它处在不死不活的叠加态?这未免和常识太过冲突,同时在生物学角度来讲也是奇谈怪论。如果打开箱子出来一只活猫,那么要是它能说话,它会不会描述那种死/活叠加的奇异感受?恐怕不太可能。量子论无法解释现实世界,这成了量子论无数个困惑之谜中最神秘的一点。?关于薛定谔之猫,包括爱因斯坦在内的许多非主流科学家是持怀疑态度的,他们认为:这个原因是由“平行宇宙”(MWI)造成的,即: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。唯一的区别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。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。?多世界诠释(平行世界)”的优点是:薛定谔方程始终成立,波函数从不坍缩,由此它简化了基本理论。它的问题是:设想过于离奇,付出的代价是这些平行的世界全都是同样真实的。这就难怪有人说:“在科学史上,多世界诠释无疑是目前所提出的最大胆、最野心勃勃的理论。”