薛定谔的猫四大理论

薛定谔的猫四大理论

薛定谔的猫

这四大神兽里，最为人熟知的也许就是量子力学中最为著名的思想实验薛定谔的猫了。这个思想实验讲的是假如有一只猫被关在一个装有有毒气体的箱子里，而决定有毒气体是否释放的开关则是一个放射性原子。在这个实验里，如果反射性原子发生衰变，那么毒气就会释放，这个猫就会被毒死。而这个原子是否衰变是不可知的，我们想要知道这只猫是否死亡，只能打开这个箱子来看。但是在我们没有打开箱子观看时，这只猫是处于生与死的叠加态的，也就是半死半活的状态。

薛定谔的猫这个思想实验的厉害之处是从宏观尺度阐述了微观世界的量子叠加原理。也就是将微观不确定转化为了宏观不确定。

除了薛定谔的猫以外，另外三大神兽分别是芝诺龟，拉普拉斯兽与麦克斯韦妖。

芝诺龟

古希腊数学家和哲学家芝诺在当年提出过一种乌龟，这只乌龟有一个特点，就是你永远无法追上它。假设你的速度是这只乌龟的十倍，那么你依旧只能在追赶时无限的逼近它，但是你始终无法超越它，这个问题一直困扰了人类很多年。直到后来牛顿与莱布尼茨发明了微积分，牛顿才用微积分的方法破解了芝诺龟悖论。

拉普拉斯兽

1814年法国数学家皮埃尔西蒙塔普拉斯构想了一种神兽名叫拉普拉斯兽。在拉普拉斯的设想中，这个神兽可以清楚地知道这个宇宙中每一个微观粒子的运动数据与运动状态。这时，我们就可以用简单基本的牛顿定律去计算所有微观粒子之前与之后的状态。换句话说，这只拉普拉斯兽可以预知未来。

然后拉普拉斯兽没能如愿以偿，上世纪发展的量子力学表明了我们的宇宙并不是确定的，不确定性才是宇宙的本质，因此拉普拉斯兽夭折了。

麦克斯韦妖

麦克斯韦妖是1871年由电磁学领域的大佬詹姆斯麦克斯韦提出的。这个神兽是为了说明违反热力学第二定律而专门虚构出来的一个妖怪，这只妖怪可以控制单个分子的运动，从而让这些分子对外做功进而就可以实现第二类永动机。但是这个麦克斯韦妖只是一种思想上的假设，现实中是不可能的存在不需要消耗能量就能自动对分子进行识别的装置的。信息熵会啪啪的打脸。

因此在这种情况下，热力学第二定律依然还是牢不可破的宇宙铁律，因此永动机依然是不可能实现的。

以上就是物理学界的四大神兽了，这四大神兽都已经完成了各自的使命。然而物理学却并未停止脚步，也不会停止脚步。如今的前沿物理依旧在马不停蹄地前进，物理学家们依旧在不辞辛劳地探索着宇宙的未知。新的理论也会在探索的过程中慢慢的形成，未来也许还会出现类似四大神兽一样的物理学新概念。

薛定谔的猫四大理论

薛定谔的猫（英文名称：Schr?dinger’s Cat）是奥地利著名物理学家薛定谔（Erwin Schr?dinger, 1887年8月12日～1961年1月4日）提出的一个思想实验。

是指将一只猫关在装有少量镭和氰化物的密闭容器里。镭的衰变存在几率，如果镭发生衰变，会触发机关打碎装有氰化物的瓶子，猫就会死；如果镭不发生衰变，猫就存活。

根据量子力学理论，由于放射性的镭处于衰变和没有衰变两种状态的叠加，猫就理应处于死猫和活猫的叠加状态。这只既死又活的猫就是所谓的“薛定谔猫”。但是，不可能存在既死又活的猫，则必须在打开容器后才知道结果。

该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争议。

除了薛定谔的猫以外，另外三大神兽分别是芝诺龟，拉普拉斯兽与麦克斯韦妖。

薛定谔的猫四大理论

在物理学界有四大神兽，它们分别是：芝诺的乌龟、拉普拉斯兽、麦克斯韦妖、薛定谔的猫。这四大神兽对应着：微积分、经典力学、热力学第二定律、量子力学。

薛定谔的猫是薛定谔为了反驳哥本哈根学派对量子力学不确定性的解释，而提出的一个思想实验。

他假设在一个箱子里面装了一只猫，同时里面有放射性物质，一旦放射性物质衰变，有一个装置就会使锤子砸碎毒药瓶，将猫毒死。奇妙的是，我们不知道猫会不会死，猫什么时候会死。也就是说，我们在不打开箱子的情况下对猫的死活是不知道了，他有可能是活的，也可能是死的，这就说明在没有打开箱子的情况下，这只猫处于死和活着的叠加态，而打开箱子这个动作就是对猫进行了测量。如果打开箱子，发现猫是活着的，那么就说明猫坍缩到了“活态”，如果发现猫是死的，那么就说明猫坍缩到了“死态”，当然，“活态”和“死态”是我们自己定义的。这就是著名的薛定谔的猫的思想实验。

声明:本文内容及图片来源于读者投稿，本网站无法甄别是否为投稿用户创作以及文章的准确性,本站尊重并保护知识产权，根据《信息网络传播权保护条例》，如果我们转载的作品侵犯了您的权利,请在一个月内通知我们，我们会及时删除。请将本侵权页面网址发送邮件到，我们会及时做删除处理。