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1935年11月,薛定谔在《自然科学》杂志上发表了一篇文章,提出了今天众所周知的“薛定谔的猫”
悖论。
他认为,这篇文章可以一劳永逸地打击哥本哈根诠释。
想象把一只猫关在密闭的铁盒子里,然后离开一小时。
在铁盒子里,一个盖革计数器可以检测旁边的放射性物质是否发射出粒子。
我们不可能预测一个小时后是否会发射出粒子,但我们可以选择一种材料,其波函数表明,该物质一小时后发射出粒子的可能性为50%。
粒子在原子内的可能性是50%,隧穿出来击中探测器的可能性也是50%。
现在到了有趣的地方。
盖革计数器连接着一个残忍的装置,它能让一只锤子落下来,打碎猫旁边的一瓶氢氰酸。
根据哥本哈根诠释可知,粒子同时采取两种选择,即处于原子核内与原子核外的叠加态。
因此,锤子既落下了又没有落下,这意味着装有氢氰酸的瓶子既破碎又完好,而猫既死了又活着。
如果认真思考哥本哈根诠释,你就必须接受一些荒谬的东西。
叠加态一定是错的。
我不知道薛定谔为什么不用飞镖,或者其他让猫安乐死的东西,而是选择在几分钟内通过酸浴慢慢地腐蚀猫。
薛定谔真是个怪人。
我也不知道薛定谔为什么选择猫。
他的确养了一只叫布尔齐的狗[6],还有人说他养了一只叫弥尔顿的猫[7],但可能是杜撰的。
也许有一天早晨,薛定谔正在写论文的时候,弥尔顿觉得应该在他的书桌上排便,所以薛定谔要让它永垂不朽。
谁知道呢?
有时候,人们错误地把薛定谔的猫的实验描述成“你不知道猫是死是活,所以你不得不从两个方面思考”
。
这没有切中要害。
哥本哈根诠释说的是,粒子可以处于叠加态,这意味着任何与之相互作用的物体也可以处于叠加态。
打开盒子的时候,你有50%的可能使猫的波函数坍缩成死或者活的本征态,但在打开盒子之前,这两种状态同时发生。
这就是为什么真正做这个实验是毫无意义的。
人们永远不会观察到处于叠加态的薛定谔的猫,因为这就是哥本哈根诠释的观点—叠加态随机坍缩成本征态,你测量的是本征态,而不是叠加态。
打开现实世界的盒子,你看到的不是死与活的叠加态,而是要么看到一只活生生的小猫,要么看到一团乱麻并为此感到内疚。
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