薛定谔之猫,一个广为人知的实验,是量子领域中研究“叠加态”的重要思想,其牵扯到一个很重要的概念:观测。
何为观测?一般意义上来说,用眼睛看就叫观测,但如若延伸到微观领域,所谓的观测便是指人的意识参与到“观测”中。
在微观世界中,物质有不同的存在形态,通常是波和粒子,并以一种两者共存的“叠加态”存在,而一旦受到“观测”,这种叠加态便会“塌陷”,微观物质会立刻选择两者中的一种而呈现在观测者面前,这种被观测后,从叠加态塌陷而形成的态征,也叫做“本征态”。
而薛定谔之猫的实验是这样的,实验中,将一只健康的小猫放入完全封闭的小黑盒,并在里面放入一种放射性物质,这种物质有50%的几率衰变出有毒物质,杀死小猫,也有50%的几率不会衰变,让小猫存活。
那么,在实验开始一段时间后,小猫到底是死,还是活?在打开盒子前,没有人知道。
若用经典物理来解释,不管开不开盒子,小猫要么是死,要么是活,结果在打开盒子前便注定了。
然而,在量子领域,由于盒子完全封闭,薛定谔认为,盒子内部的空间并未受到“观测”,也就是说,小猫是处于一种生死相叠的“叠加态”,又是死的,又是活的,只有当盒子打开,给予“观测”,这种叠加态才会塌陷为“本征态”,才会确定为“死”或“活”的一种。
一只猫只是因为没有受到“观测”,就变成又死又活的特殊形态,这种事听起来不可置信,甚至违背常理,然而,在现实世界中,这种现象已被证明存在!
当然,也仅仅是被证明存在,没有人能对其进行透彻的解释,更别提将其进行实际应用。
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