薛定鄂的猫

Gising
2018-04-27 15:21:33

“薛定谔的猫”,让很多人迷惑的多半是在人开门观察之前,猫所处的那种不死不活又死又活的状态。其实,这种状态虽然诡异,但理论上总可以用一个波函数来表示。这个波函数在物理学家眼中具有很好的性质,因为它随时间的变化遵循薛定谔方程。门一开,“诡异"的状态立刻解除,我们得到了一个确定的状态:死或者活。开门瞬间猫的状态改变了,这意味着猫的波函数也有了一个突变,这个突变几乎是瞬时的,且不遵循薛定谔方程,是一种看上去由我们的观察(测量)而导致的突如其来的变化——这种由测量导致的突变才是更诡异的地方。 这种突变的本质是什么?就是量子力学如何诠释的问题了。两种最流行的诠释就是:哥本哈根诠释和多世界诠释。 哥本哈根诠释的核心在于波函数会“塌缩”,也就是测量瞬间,波函数以一定概率“突变”到一个确定的状态。在这种诠释下,不存在“平行世界”。猫死掉或是活着,完全是我们所在的唯一的宇宙里发生的一个随机的现象。 而在多世界诠释里,开门之前,一切和哥本哈根诠释一样。开门的一瞬间,波函数并没有塌缩,但宇宙却一分为二。在一个宇宙里猫是死的,在另一个宇宙里猫是活的。关键是,活猫的宇宙和死猫的宇宙在很短的时间里就“退相干

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“薛定谔的猫”,让很多人迷惑的多半是在人开门观察之前,猫所处的那种不死不活又死又活的状态。其实,这种状态虽然诡异,但理论上总可以用一个波函数来表示。这个波函数在物理学家眼中具有很好的性质,因为它随时间的变化遵循薛定谔方程。门一开,“诡异"的状态立刻解除,我们得到了一个确定的状态:死或者活。开门瞬间猫的状态改变了,这意味着猫的波函数也有了一个突变,这个突变几乎是瞬时的,且不遵循薛定谔方程,是一种看上去由我们的观察(测量)而导致的突如其来的变化——这种由测量导致的突变才是更诡异的地方。 这种突变的本质是什么?就是量子力学如何诠释的问题了。两种最流行的诠释就是:哥本哈根诠释和多世界诠释。 哥本哈根诠释的核心在于波函数会“塌缩”,也就是测量瞬间,波函数以一定概率“突变”到一个确定的状态。在这种诠释下,不存在“平行世界”。猫死掉或是活着,完全是我们所在的唯一的宇宙里发生的一个随机的现象。 而在多世界诠释里,开门之前,一切和哥本哈根诠释一样。开门的一瞬间,波函数并没有塌缩,但宇宙却一分为二。在一个宇宙里猫是死的,在另一个宇宙里猫是活的。关键是,活猫的宇宙和死猫的宇宙在很短的时间里就“退相干”(decoherence)了,因此,这两个宇宙不会重叠——或者说它们退相干的速度非常之快,以至于一个宇宙中的人不可能觉察另一个宇宙的存在。

每做一个决定,就会产生一个平行世界。两个世界由最初的相似到后来的完全不同。也许,在另一个平行世界里,你过着你想要的那种生活。

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