从量子测量的最新进展看薛定谔猫佯谬.ppt

从量子测量的最新进展看薛定谔猫佯谬
0710289 张禹
0710290 张志鹏
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一、引言
在物理学界，薛定谔猫可是大名鼎鼎，并不比风靡世界的加菲猫逊色。薛定谔猫最早被放出是在 1935 年，一问世就让当时所有的物理学大腕们痛苦不堪，半死不活。这就是当年奥地利物理学家薛定谔提出的一个物理学佯谬：
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薛定谔（Erwin Schrdinger, 1887～1961）,奥地利理论物理学家。薛定谔最杰出的贡献是在1925年底至1926年初提出了薛定谔方程。他还证明了波动力学和矩阵力学在数学上是等价的，是量子力 学的两种形式。为此，薛 定谔荣获1933年的诺贝尔 物理学奖。以后，他致力 于研究有关波动力学的应 用和统计诠释，以及广义 相对论和统一场论问题。
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二、什么是薛定谔的猫
下图刻画了所谓的薛定谔猫假想实验 ,薛定谔设想:将一只猫关在一个盒子里 ,盒子里还置有一个放射源、 一个毒气瓶以及一套受检测器控制的、 1/ 2 的几率放射一个粒子,这个粒子触发检测器 , ,，按量
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子力学解释是处于 0 和 1 的叠加态 ,那么在未打开盒子进行观测前 ,按量子力学解释这只猫也应处于死猫和活猫的叠加态。
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三、薛定谔猫引发的哲学讨论
由 “薛定谔猫佯谬” 可以延伸出两个科学问题: 1)量子力学是否适用于宏观世界 ? 2)在量子测量中,量子叠加态如何向统计混合态过渡 ? 与之相应,也可以延伸出两个哲学问题: 1)量子态是否是一种真实的客观存在; 2)如果是 ,它能否被客观地认识.
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然而 ,在薛定谔时代 ,由于争论的这些关键性问题在当时无法用实验检验 ,只是停留在思辨性的层面上 ,因此 ,难免就使许多人产生了理解上的偏差 ,从而引起了追随科学前沿的不同哲学流派的争论
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四、薛定谔猫与多元世界观
20 世纪 20 年代中期 ,玻尔和海森堡的 “哥本哈根解释” 对刻画微观世界物质运动规律的量子力学的概念基础进行了全面的理论诠释 ,提出了量子力学的 “哥本哈根解释” .
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为了解释薛定谔猫，哥本哈根学派认为这只不幸的猫在某人打开盒子往里看个究竟之前, 只能处于这种不死不活、 亦死亦活的叠加状态。只有当人打开盒子往里看时, 猫的死活才变得真实, 即猫的死活将不再是一种独立于观察者主体的客观实在, 而是依赖于观察者的测量。
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这种解释未能让一批理论工作者心服口服, 后来是埃弗雷特(Hugh Everett)创立了多元世界理论。该理论指出宇宙 间相互叠加的波函数在确定 之前, 留有很多选择余地, 它 们相互之间是平行的, 从未确 定。观察者并不是让几率减 少了, 而只是从众多现实的可 能性中挑选一种。
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