原子猫少女(如何理解薛定谔的猫)
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2023-11-22
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1. 原子猫少女,如何理解薛定谔的猫?
近几年来,“薛定谔的猫”混得风生水起,早已超出了量子力学的范畴,甚至涉入爱情领域。我有一位同学,在国内一大型相亲节目中就谈到了薛定谔的猫,尽管现场有不少人听说过能够将薛定谔的猫和爱情扯上关系,不过当时没有几人能够表现出理解了薛定谔的猫。
要理解爱情薛定谔的猫,首先需要理解量子力学中薛定谔的猫。量子力学中有一个态叠加原理,一个粒子如果有两个可能的状态A和B,那么在测量之前粒子就处在状态A和状态B的叠加态中。只有测量后,粒子的状态才会坍缩到状态A或者状态B,测量结果完全是随机的,测量之前不可能知道结果。
这个态叠加让很多物理学家甚为不满意,给出过大名鼎鼎的薛定谔方程的奥地利物理学家薛定谔专门设计了一个实验去反驳这种说法。
实验中把一只猫关进了一个密封不透光的箱子,箱子里还有一个放射性原子、一台粒子探测器、一只锤子、一瓶剧毒物。如果放射性原子发生了衰变会释放出粒子,粒子探测器接收到粒子后会放出信号,然后锤子敲碎装着剧毒物的瓶子,这样猫就死了。如果原子不衰变,猫就活着。可以看到,死态和活态是猫的可能两种状态。而如果按照量子力学的态叠加原理,箱子外的人在打开箱子测量猫的状态之前,猫就是处在死态和活态的叠加态中。那是一只又死又活的猫。
薛定谔的猫的又死又活、生死不明和陷入爱情时的难以抉择或者前途不明有着很好的相似,所以能够被很多人拿来描述爱情。
近几年来,一些作品中经常会看到“平行宇宙”,平行宇宙有时候也能够和薛定谔的猫扯上关系。按照平行宇宙的解释,猫的活态和死态对应着两个彼此不同的宇宙,这次测量到猫的死态的同时,活态的猫已经分离到另一个宇宙中。不过平行宇宙到底存在不存在不可能通过实验得到检验,因为我们能够测量到的只能是我们生活的这个宇宙。或许平行宇宙只是人类的一个美好想象而已。
原创作品,禁止侵权,侵权必究。
2. 时间是什么?
时间一个是物理的概念,如宇宙的永恒,如相对论;另一个是人的认知和感受,就是人生命的长度。诚然,和宇宙的永恒比起来人一生微不足道,但怎样充分利用一生的时间?到生命尽头不会懊恼,不会后悔?
前几天听一个知名的厦大教授感慨,时间过得越来越快的,后来他们想了一个办法,他和夫人约定每年强制休假一段时间出去旅游,2015年去了日本,2016年去了新疆,他说这是为飞速翻去的人生书本做个折页,留下痕迹,不然会觉得每年过得都一样,有了这个折页,才会让过去的每一年都有特殊的意义。
这不失为让人生更有意义的一个好办法,但是现在我想探讨两个问题,一是为什么人生越过越快,二是怎样让人生慢下来?回答第一个问题,其实对时间的感知是一个心理学的问题,在很多生活场景中我们可能都有这种感受,比如球赛上半场过了后下半场就非常快,出差往返过程往往觉得往的时间要慢于返,这可能是对未来的不确定性造成的心理感受,比如一个孩子,对于他还未展开的人生充满迷茫和懵懂,当他接受教育,书本丰富了他的知识,世俗充盈了他的感情,人生道路也依次在他面前展开,生命图景逐渐清晰明朗,人生观价值观世界观逐步形成,简而言之,他越来越明白应该怎么活,而往往这个时候会觉得人生过半,时日不多,因此他会感觉时间越过越快,这可能有点中年危机的味道。
第二个解释是随着人生阅历的积累,边际效应也递减,小时候我们对一切都好奇,都要问个为什么,一片树叶,一阵微风,天上的云彩,河中的涟漪都能给我们的人生增加重量,而随着年岁增长,人不再那么有好奇心,习惯于生活单调的重复,这种重复给人造成记忆的叠加,因此感觉时间越来越快,有人曾用数字生动的解释这个现象,人从0岁到1岁,记忆增加了1,从1岁到2岁,记忆增加了1/2,依次类推,随着年龄增长,增长的幅度越来越小,因此感觉时间越来越快了。所以在分母不可避免的增长过程中,我们只能努力去增长分子的数字,去增长分子的质量,这样才能让人生慢一点。
那么怎样让人生过得慢一些呢?答案是尽量保持好奇心,减少生活的重复,寻找更多的挑战,让自己拥有更多人生的体验,其实方法有很多种,和家人去一个特别的地方旅行,每年系统的开始去完成一件有意义的事情并坚持下去,比如通过一个很难通过的考试,学好编程或外语,学习一门从未接触过的传统手艺,去东南亚考个潜水证。
其实人生的路很多种,怎样让人生过得精彩,怎样留下五彩斑斓的回忆,总结下,就是珍惜当下的美好,并对未来保持好奇心和行动力。我是周丛依,全球风险管理师持证人,国有大行金融市场、同业合作、投资业务10余年经验,请关注我,欢迎交流。3. 薛定谔的猫定律是指未知全貌不予评论吗?
薛定谔的猫定律是量子力学中的一个思维实验,而不是指未知全貌不予评论。这个实验是由物理学家埃尔温·薛定谔提出的,用来探讨量子叠加态和观测的关系。
薛定谔的猫定律中的思想实验是这样的:在一个封闭的盒子里放入一只猫、一瓶毒气和一个放射性原子。当放射性原子衰变时,释放毒气会导致猫的死亡。根据量子力学的叠加原理,放射性原子有一定的概率同时处于衰变和不衰变的状态,而猫也就同时处于存活和死亡的叠加状态,直到被观测之前。
这个实验被用来说明了量子叠加态和观测之间的奇特关系。观测量子系统时,根据量子力学的测量原理,系统会处于某个确定的状态(例如,猫要么存活,要么死亡),而不再是叠加态。
薛定谔的猫定律并非针对未知全貌不予评论,而是强调了量子力学中观测的奇特效应。当有关量子系统的观测未进行之前,系统可能处于多种可能性的叠加状态。而一旦观测发生,系统会坍缩到某个确定的状态。
4. 薛定锷的猫为什么会和平行宇宙联系在一起?
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,薛定谔之猫的概念提出是为了解决爱因斯坦的相对论所带来的祖母悖论,即平行宇宙之说。
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。换言之,“薛定谔猫”概念的提出是为了解决爱因斯坦的相对论所带来的祖母悖论,即平行宇宙之说。薛定谔猫佯谬实际上提出了一个十分重要的问题:什么是量子力学的观测?观察或测量都与人的主观有关,而人在箱外,所以必须打开箱子才能决定猫的死活。谁都知道箱中猫的死活是由铀的衰变决定的——衰变前猫是活的,衰变后猫就死了,这与是否有人打开箱子进行观察毫不相干。所以毛病出在观测的主观性上,应该朝这个方向寻根究底。微观的观测与宏观的观测有所不同。宏观的观测对被观测对象没有什么影响。俗话说:“看一眼总行吧。”意思是对所看之物并无影响,用不着担心。微观的观测对被观测对象有影响,会引起变化。以观测电子为例,要用光照才能看见,光的最小单位光子的能量虽小但不是零,光子照到被观测的电子上,对电子的影响很大。所以,在微观世界中看一眼也会惹祸! 量子力学认为,观测的结果使得被观测对象的状态改变了:一个确定态从原先不确定的叠加态中蹦了出来。再追究下去,观测无非是观测手段(如光子)与被观测对象(如电子)之间的一种相互作用,这种相互作用并不一定与观测者联系起来,后者可以用检测器之类的仪器代替。经过几十年的探索,物理学家终于认识到:在由叠加态到确定态的转变中,观测曾经扮演的角色应该以相互作用来代替,这样不仅更普遍而且更客观。具体到薛定谔猫佯谬,就能将人的主观因素完全排除——猫的死活不是由人开箱看猫一眼所决定的。读者会说:“不就是一只假想的猫吗,让霍金开枪打死不就完了。”事情并非那么简单,否则许多物理学大师就不会那么孜孜以求了。薛定谔猫佯谬衍生出更深刻的问题:大量原子、分子所构成的生物与这些微观粒子遵从的量子力学规律之间的关系究竟是什么?这不仅是重要的理论问题,而且具有实际意义。例如,自我意识的机制至今仍然是未解之谜,有人认为可能与量子力学或者更深层次的微观规律有关。再如思维过程中的“顿悟”,会不会与前述之“一个确定态就从原先不确定的叠加态中蹦了出来”有关呢?可能有关的还有:生命的起源、物种的变异、光合作用的机制……如此等等。总之,生命的秘密和思维的奥妙不可能与量子力学的规律无关。这就难怪薛定谔后来转而对生命科学很感兴趣了。1946年他写出了著名的《生命是什么》一书,提出了一些很有创见的观点。遗憾的是,在他有生之年,那可怜的箱中之猫依然生死不明。5. 薛定谔的猫是个伪命题吗?
在上世纪初,量子力学诞生不久,对于量子诡异行为的理解分成了两派。
一派是以爱因斯坦为首的支持定域实在论,认为信息不能超越光速传递(定域性原理),观测行为不会影响被观测物体的行为,即“不管你看不看月亮,月亮都在那里”。
另一派是以玻尔和海森堡为首的支持哥本哈根诠释。哥本哈根诠释认为量子的行为是随机的、概率性的,可以用波函数进行描述。观测的行为会影响到量子的行为。但宏观物体依然遵循经典世界的规律。
图:薛定谔
在哥本哈根诠释里,一个粒子可能是上旋的,也可能是下旋的,对于量子来说,这两个行为可以同时存在,这就是叠加性原理。对于这个原理,坚持定域实在论的一个大佬薛定谔提出了一个思想实验:将一只猫关在一个盒子里,盒子里有一瓶毒气。毒气的开关由一个放射性原子控制。这个原子的半衰期为一小时,如果它衰变了会释放出一个α粒子,这就会打开毒气开关,然后毒死猫。
图:薛定谔的猫
根据哥本哈根诠释,由于粒子的行为在进行观测前可以是叠加状态。也就是说,放射性粒子可以存在着衰变和没有衰变的叠加状态,对应的猫(宏观物体)也存在着死和活的叠加状态。在没观测前,猫又是死的又是活的!直到打开盒子观测,猫的生死才能决定(波函数坍缩)。
猫当然不可能出现这种又是死又是活的状态,薛定谔想用这只猫说明量子力学是不完备的。这只又死又活的猫弄得玻尔哭笑不得。事实上,单个的量子行为确实是可以这样,我国的量子加密卫星就是利用了这个原理进行加密,而且严格的大贝尔不等式实验也验证了量子的这种随机的行为。但大量的量子在一起的相互干扰会发生退相干,使宏观物体的行为符合经典世界的规律。
这个思想实验本身也是有缺陷的,盒子里的毒气开关对放射性元素的探测行为也会干扰到量子的状态,使其波函数坍缩到一个确定的状态,使猫的生死立判。
6. 薛定鄂的猫有那么复杂么?
薛定谔的猫是奥地利著名物理学家薛定谔提出的一个思想实验,试图从宏观尺度阐述微观尺度的量子叠加原理的问题,巧妙地把微观物质在观测后是粒子还是波的存在形式和宏观的猫联系起来,以此求证观测介入时量子的存在形式。随着量子物理学的发展,薛定谔的猫还延伸出了平行宇宙等物理问题和哲学。
对于那只猫来说,当那个原子放进去的时候,猫能活多久就已经确定了。而外界有没有观察到这个结果与猫的死活没有关系。
也就是说你不知道不代表没有发生!我个人认为它是唯心主义了。
7. 有没有比较疯狂的歌曲?
我自己一直珍藏的几首英文歌《fire fly》阿巴少年组唱的,《nothing in the world》原子少女猫《because of you》凯琳克莱森
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1. 原子猫少女,如何理解薛定谔的猫?
近几年来,“薛定谔的猫”混得风生水起,早已超出了量子力学的范畴,甚至涉入爱情领域。我有一位同学,在国内一大型相亲节目中就谈到了薛定谔的猫,尽管现场有不少人听说过能够将薛定谔的猫和爱情扯上关系,不过当时没有几人能够表现出理解了薛定谔的猫。
要理解爱情薛定谔的猫,首先需要理解量子力学中薛定谔的猫。量子力学中有一个态叠加原理,一个粒子如果有两个可能的状态A和B,那么在测量之前粒子就处在状态A和状态B的叠加态中。只有测量后,粒子的状态才会坍缩到状态A或者状态B,测量结果完全是随机的,测量之前不可能知道结果。
这个态叠加让很多物理学家甚为不满意,给出过大名鼎鼎的薛定谔方程的奥地利物理学家薛定谔专门设计了一个实验去反驳这种说法。
实验中把一只猫关进了一个密封不透光的箱子,箱子里还有一个放射性原子、一台粒子探测器、一只锤子、一瓶剧毒物。如果放射性原子发生了衰变会释放出粒子,粒子探测器接收到粒子后会放出信号,然后锤子敲碎装着剧毒物的瓶子,这样猫就死了。如果原子不衰变,猫就活着。可以看到,死态和活态是猫的可能两种状态。而如果按照量子力学的态叠加原理,箱子外的人在打开箱子测量猫的状态之前,猫就是处在死态和活态的叠加态中。那是一只又死又活的猫。
薛定谔的猫的又死又活、生死不明和陷入爱情时的难以抉择或者前途不明有着很好的相似,所以能够被很多人拿来描述爱情。
近几年来,一些作品中经常会看到“平行宇宙”,平行宇宙有时候也能够和薛定谔的猫扯上关系。按照平行宇宙的解释,猫的活态和死态对应着两个彼此不同的宇宙,这次测量到猫的死态的同时,活态的猫已经分离到另一个宇宙中。不过平行宇宙到底存在不存在不可能通过实验得到检验,因为我们能够测量到的只能是我们生活的这个宇宙。或许平行宇宙只是人类的一个美好想象而已。
原创作品,禁止侵权,侵权必究。
2. 时间是什么?
时间一个是物理的概念,如宇宙的永恒,如相对论;另一个是人的认知和感受,就是人生命的长度。诚然,和宇宙的永恒比起来人一生微不足道,但怎样充分利用一生的时间?到生命尽头不会懊恼,不会后悔?
前几天听一个知名的厦大教授感慨,时间过得越来越快的,后来他们想了一个办法,他和夫人约定每年强制休假一段时间出去旅游,2015年去了日本,2016年去了新疆,他说这是为飞速翻去的人生书本做个折页,留下痕迹,不然会觉得每年过得都一样,有了这个折页,才会让过去的每一年都有特殊的意义。
这不失为让人生更有意义的一个好办法,但是现在我想探讨两个问题,一是为什么人生越过越快,二是怎样让人生慢下来?回答第一个问题,其实对时间的感知是一个心理学的问题,在很多生活场景中我们可能都有这种感受,比如球赛上半场过了后下半场就非常快,出差往返过程往往觉得往的时间要慢于返,这可能是对未来的不确定性造成的心理感受,比如一个孩子,对于他还未展开的人生充满迷茫和懵懂,当他接受教育,书本丰富了他的知识,世俗充盈了他的感情,人生道路也依次在他面前展开,生命图景逐渐清晰明朗,人生观价值观世界观逐步形成,简而言之,他越来越明白应该怎么活,而往往这个时候会觉得人生过半,时日不多,因此他会感觉时间越过越快,这可能有点中年危机的味道。
第二个解释是随着人生阅历的积累,边际效应也递减,小时候我们对一切都好奇,都要问个为什么,一片树叶,一阵微风,天上的云彩,河中的涟漪都能给我们的人生增加重量,而随着年岁增长,人不再那么有好奇心,习惯于生活单调的重复,这种重复给人造成记忆的叠加,因此感觉时间越来越快,有人曾用数字生动的解释这个现象,人从0岁到1岁,记忆增加了1,从1岁到2岁,记忆增加了1/2,依次类推,随着年龄增长,增长的幅度越来越小,因此感觉时间越来越快了。所以在分母不可避免的增长过程中,我们只能努力去增长分子的数字,去增长分子的质量,这样才能让人生慢一点。
那么怎样让人生过得慢一些呢?答案是尽量保持好奇心,减少生活的重复,寻找更多的挑战,让自己拥有更多人生的体验,其实方法有很多种,和家人去一个特别的地方旅行,每年系统的开始去完成一件有意义的事情并坚持下去,比如通过一个很难通过的考试,学好编程或外语,学习一门从未接触过的传统手艺,去东南亚考个潜水证。
其实人生的路很多种,怎样让人生过得精彩,怎样留下五彩斑斓的回忆,总结下,就是珍惜当下的美好,并对未来保持好奇心和行动力。我是周丛依,全球风险管理师持证人,国有大行金融市场、同业合作、投资业务10余年经验,请关注我,欢迎交流。3. 薛定谔的猫定律是指未知全貌不予评论吗?
薛定谔的猫定律是量子力学中的一个思维实验,而不是指未知全貌不予评论。这个实验是由物理学家埃尔温·薛定谔提出的,用来探讨量子叠加态和观测的关系。
薛定谔的猫定律中的思想实验是这样的:在一个封闭的盒子里放入一只猫、一瓶毒气和一个放射性原子。当放射性原子衰变时,释放毒气会导致猫的死亡。根据量子力学的叠加原理,放射性原子有一定的概率同时处于衰变和不衰变的状态,而猫也就同时处于存活和死亡的叠加状态,直到被观测之前。
这个实验被用来说明了量子叠加态和观测之间的奇特关系。观测量子系统时,根据量子力学的测量原理,系统会处于某个确定的状态(例如,猫要么存活,要么死亡),而不再是叠加态。
薛定谔的猫定律并非针对未知全貌不予评论,而是强调了量子力学中观测的奇特效应。当有关量子系统的观测未进行之前,系统可能处于多种可能性的叠加状态。而一旦观测发生,系统会坍缩到某个确定的状态。
4. 薛定锷的猫为什么会和平行宇宙联系在一起?
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,薛定谔之猫的概念提出是为了解决爱因斯坦的相对论所带来的祖母悖论,即平行宇宙之说。
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。换言之,“薛定谔猫”概念的提出是为了解决爱因斯坦的相对论所带来的祖母悖论,即平行宇宙之说。薛定谔猫佯谬实际上提出了一个十分重要的问题:什么是量子力学的观测?观察或测量都与人的主观有关,而人在箱外,所以必须打开箱子才能决定猫的死活。谁都知道箱中猫的死活是由铀的衰变决定的——衰变前猫是活的,衰变后猫就死了,这与是否有人打开箱子进行观察毫不相干。所以毛病出在观测的主观性上,应该朝这个方向寻根究底。微观的观测与宏观的观测有所不同。宏观的观测对被观测对象没有什么影响。俗话说:“看一眼总行吧。”意思是对所看之物并无影响,用不着担心。微观的观测对被观测对象有影响,会引起变化。以观测电子为例,要用光照才能看见,光的最小单位光子的能量虽小但不是零,光子照到被观测的电子上,对电子的影响很大。所以,在微观世界中看一眼也会惹祸! 量子力学认为,观测的结果使得被观测对象的状态改变了:一个确定态从原先不确定的叠加态中蹦了出来。再追究下去,观测无非是观测手段(如光子)与被观测对象(如电子)之间的一种相互作用,这种相互作用并不一定与观测者联系起来,后者可以用检测器之类的仪器代替。经过几十年的探索,物理学家终于认识到:在由叠加态到确定态的转变中,观测曾经扮演的角色应该以相互作用来代替,这样不仅更普遍而且更客观。具体到薛定谔猫佯谬,就能将人的主观因素完全排除——猫的死活不是由人开箱看猫一眼所决定的。读者会说:“不就是一只假想的猫吗,让霍金开枪打死不就完了。”事情并非那么简单,否则许多物理学大师就不会那么孜孜以求了。薛定谔猫佯谬衍生出更深刻的问题:大量原子、分子所构成的生物与这些微观粒子遵从的量子力学规律之间的关系究竟是什么?这不仅是重要的理论问题,而且具有实际意义。例如,自我意识的机制至今仍然是未解之谜,有人认为可能与量子力学或者更深层次的微观规律有关。再如思维过程中的“顿悟”,会不会与前述之“一个确定态就从原先不确定的叠加态中蹦了出来”有关呢?可能有关的还有:生命的起源、物种的变异、光合作用的机制……如此等等。总之,生命的秘密和思维的奥妙不可能与量子力学的规律无关。这就难怪薛定谔后来转而对生命科学很感兴趣了。1946年他写出了著名的《生命是什么》一书,提出了一些很有创见的观点。遗憾的是,在他有生之年,那可怜的箱中之猫依然生死不明。5. 薛定谔的猫是个伪命题吗?
在上世纪初,量子力学诞生不久,对于量子诡异行为的理解分成了两派。
一派是以爱因斯坦为首的支持定域实在论,认为信息不能超越光速传递(定域性原理),观测行为不会影响被观测物体的行为,即“不管你看不看月亮,月亮都在那里”。
另一派是以玻尔和海森堡为首的支持哥本哈根诠释。哥本哈根诠释认为量子的行为是随机的、概率性的,可以用波函数进行描述。观测的行为会影响到量子的行为。但宏观物体依然遵循经典世界的规律。
图:薛定谔
在哥本哈根诠释里,一个粒子可能是上旋的,也可能是下旋的,对于量子来说,这两个行为可以同时存在,这就是叠加性原理。对于这个原理,坚持定域实在论的一个大佬薛定谔提出了一个思想实验:将一只猫关在一个盒子里,盒子里有一瓶毒气。毒气的开关由一个放射性原子控制。这个原子的半衰期为一小时,如果它衰变了会释放出一个α粒子,这就会打开毒气开关,然后毒死猫。
图:薛定谔的猫
根据哥本哈根诠释,由于粒子的行为在进行观测前可以是叠加状态。也就是说,放射性粒子可以存在着衰变和没有衰变的叠加状态,对应的猫(宏观物体)也存在着死和活的叠加状态。在没观测前,猫又是死的又是活的!直到打开盒子观测,猫的生死才能决定(波函数坍缩)。
猫当然不可能出现这种又是死又是活的状态,薛定谔想用这只猫说明量子力学是不完备的。这只又死又活的猫弄得玻尔哭笑不得。事实上,单个的量子行为确实是可以这样,我国的量子加密卫星就是利用了这个原理进行加密,而且严格的大贝尔不等式实验也验证了量子的这种随机的行为。但大量的量子在一起的相互干扰会发生退相干,使宏观物体的行为符合经典世界的规律。
这个思想实验本身也是有缺陷的,盒子里的毒气开关对放射性元素的探测行为也会干扰到量子的状态,使其波函数坍缩到一个确定的状态,使猫的生死立判。
6. 薛定鄂的猫有那么复杂么?
薛定谔的猫是奥地利著名物理学家薛定谔提出的一个思想实验,试图从宏观尺度阐述微观尺度的量子叠加原理的问题,巧妙地把微观物质在观测后是粒子还是波的存在形式和宏观的猫联系起来,以此求证观测介入时量子的存在形式。随着量子物理学的发展,薛定谔的猫还延伸出了平行宇宙等物理问题和哲学。
对于那只猫来说,当那个原子放进去的时候,猫能活多久就已经确定了。而外界有没有观察到这个结果与猫的死活没有关系。
也就是说你不知道不代表没有发生!我个人认为它是唯心主义了。
7. 有没有比较疯狂的歌曲?
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