薛定谔猫

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/27 03:43:43
美国科学家已经实现6个离子的薛定谔猫态.
那么处于薛定谔猫态的离子有没有数量极限?

寻找薛定谔的猫
尽管量子论的诞生已经过过了一个世纪,其辉煌鼎盛与繁荣也过了半个世纪。但是量子理论曾经引起的因惑至今仍困惑着人们。正如玻尔的所言:“谁要是第一次听到量子理论时没有感到困惑,那他一定没听懂。” 薛定谔的猫是诸多量子困惑中有代表性的一个。这个猫十分可怜,她(假设这是一只雌性的猫,以引起更多怜悯)被封在一个密室里,密室里有食物有毒药。毒药瓶上有一个锤子,锤子由一个电子开关控制,电子开关由放射性原子控制。如果原子核衰变,则放出阿尔粒子,触动电子开关,锤子落下,砸碎毒药瓶,释放出里面的氰化物气体,雌猫必死无疑。这个残忍的装置由薛定谔所设计,所以雌猫便叫做薛定谔猫。
??原子核的衰变是随机事件,物理学家所能精确知道的只是半衰期——衰变一半所需要的时间。如果一种放射性元素的半衰期是一天,则过一天,该元素就少了一半,再过一天,就少了剩下的一半。但是,物理学家却无法知道,它在什么时候衰变,上午,还是下午。当然,物理学家知道它在上午或下午衰变的几率——也就是雌猫在上午或者下午死亡的几率。如果我们不揭开密室的盖子,根据我们在日常生活中的经验,可以认定,雌猫或者死,或者活。这是她的两种本征态。但是,如果我们用薛定谔方程来描述薛定谔猫,则只能说,她处于一种活与不活的叠加态。我们只有在揭开盖子的一瞬间,才能确切地知道雌猫是死是活。此时,猫的波函数由叠加态立即收缩到某一个本征态。量子理论认为:如果没有揭开盖子,进行观察,我们永远也不知道雌猫是死是活,她将永远处于半死不活的叠加态。这与我们的日常经验严重相违,要么死,要么活,怎么可能不死不活,半死半活?
薛定谔的猫
埃尔温·薛定谔在20世纪20年代中期创立了现在被称为量子力学分支中的一个方程。后来被称之为薛定谔方程:▽²ψ(x,y,z)+(8π²m/h²)[E-U(x,y,z)]ψ(x,y,z)=0

量子理论是20世纪科学的重大进展之一,但由于量子力学对传统观念所带来的巨大冲击,连“量子”的提出者在内的科学家都想尽各种办法拒绝它,或做出各种调和性的解释。事实上,薛定谔就被量子力学的结果弄得心神不安,他不喜欢波粒二象性的二元解释以及波的统计解释,试图建立一个只用波来解释的理论。

薛定谔尝试着用一个理想实验来检验量子