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中,原子沒有衰變,貓還活著。”
也就是說,上面說的“原子衰變了,貓死了;原子沒有衰變,貓還活著”這兩個世界將完全相互獨立地演變下去,就像兩個平行的世界一樣。格利賓顯然十分讚賞這一詮釋,故他接著說:“這聽起來就像科幻小說,然而……它是基於無懈可擊的數學方程,基於量子力學樸實的、自洽的、符合邏輯的結果。”“在量子的多世界中,我們透過參與而選擇出自己的道路。在我們生活的這個世界上,沒有隱變數,上帝不會擲骰子,一切都是真實的。”按格利賓所說,愛因斯坦如果還活著,他也許會同意並大大地讚揚這一個“沒有隱變數,‘上帝’不會擲骰子”的理論。
這個詮釋的優點:薛定諤方程始終成立,波函式從不坍縮,由此它簡化了基本理論。它的問題:設想過於離奇,付出的代價是這些平行的世界全都是同樣真實的。這就難怪有人說:“在科學史上,多世界詮釋無疑是目前所提出的最大膽、最野心勃勃的理論。”
量子相干性
1996年5月,美國科羅拉多州博爾德的國家標準與技術研究所(NIST)的Monroe等人用單個鈹離子做成了“薛定諤的貓”並拍下了快照,發現鈹離子在第一個空間位置上處於自旋向上的狀態,而同時又在第二個空間位置上處於自旋向下的狀態,而這兩個狀態相距80奈米之遙!(1奈米等於1毫微米)——這在原子尺度上是一個巨大的距離[3] 。想像這個鈹離子是個通靈大師,他在紐約與喜馬拉雅同時現身,一個他正從摩天樓頂往下跳傘;而另一個他則正爬上雪山之巔!——量子的這種“化身博士”特點,物理學上稱“量子相干性”。
相對解釋
在實驗中,無論是多少機率存活或者死亡,相對於觀測者來說,在未觀測之前,都存在不確定性,即其存在疊加態。但將參考系建立在實驗物件貓身上,其結果已經確定,是客觀存在的,並非以外界觀測者是否觀測而決定其真實的結果。
分析上述後得出思考,貓和外界觀測者構成兩個相對的參考系,實驗開啟後,以貓為參考系時,其結果狀態為客觀真實確定;而以外界觀測者為參考系時,貓存在疊加態,這種疊加態不是客觀結果,而是從未被觀測的狀態現象。
為了更直觀的理解,將實驗過程視作事件,當所選參考系不同時,其不能等同於一個事件。當選取以貓為參考系時,命名為A事件,A事件結束狀態即貓參考系的狀態;當選取以外界觀測者時,命名為B事件,未觀測時,B事件尚未結束,其處於疊加態。觀測後,B事件結束,疊加態坍縮,呈現其最終狀態。
薛定諤方程
埃爾溫·薛定諤在20世紀20年代中期創立了現在被稱為量子力學分支中的一個方程。後來被稱之為薛定諤現六光子薛定諤貓態
方程:▽2ψ(x,y,z)+(8π2m/h2)[E-U(x,y,z)]ψ(x,y,z)=0
量子理論是20世紀科學的重大進展之一,由於量子力學對傳統觀念所帶來的巨大沖擊,連“量子”的提出者在內的科學家都想盡各種辦法拒絕它,或做出各種調和性的解釋[4] 。事實上,薛定諤就被量子力學的結果弄得心神不安,他不喜歡波粒二象性的二元解釋以及波的統計解釋,試圖建立一個只用波來解釋的理論。
薛定諤貓態
含義
美國科學家宣佈,他們成功讓6個鈹離子系統實現了自旋方向完全相反的宏觀量子疊加態,也就是量子力學理論中的“薛定諤貓”態。
根據量子力學理論,物質在微觀尺度上存在兩種完全相反狀態並存的奇特狀況,這被稱為有效的相干疊加態。由大量微觀粒子組成的宏觀世界是否也遵循量子疊加原理?奧地利物理學家薛定諤為此在1935年提出著名的“薛定諤貓”佯謬。
“薛定諤貓”佯謬假設了這樣一種情況:將一隻貓關在裝有少量鐳和***的密閉容器裡。鐳的衰變存在機率,如果鐳發生衰變,會觸發機關打碎裝有***的瓶子,貓就會死;如果鐳不發生衰變,貓就存活。根據量子力學理論,由於放射性的鐳處於衰變和沒有衰變兩種狀態的疊加,貓就理應處於死貓和活貓的疊加狀態。這隻既死又活的貓就是所謂的“薛定諤貓”。
顯然,既死又活的貓是荒謬的,可這使微觀不確定原理變成了宏觀不確定原理,客觀規律不以人的意志為轉移,貓既活又死違背了邏輯思維。薛定諤想要藉此闡述的物理問題:宏觀世界是否也遵從適用於微觀尺度的量子疊加
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