UC知道关于薛定谔的猫和原子核半衰期的速度
来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/05/08 19:19:04
最近看关于“薛定谔的猫”的一些东西，有几句话不太明白。
1、“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。”
2、“每经过一个半衰期，所有的放射性物质都会经过一个衰变/不衰变的选择，或者说放射性物质总是处在一种犹豫着是衰变还是不衰变的状态，每到一个半衰期才能做出决定。”
请哪位朋友能帮忙用简单通俗的语言给我讲解一下以上两句话，最好少用专业名词，越通俗越好。（请不要随便复制粘贴网上查的资料，我看不懂是不会给分的）
我一直以为，原子核衰变是时刻发生的，但是按上面所说，难道原子核衰变仅是在半衰期那一刻发生吗？
如果说，原子核的衰变是随机事件，而不是匀速，那还能用原子核的衰变公式：N=No*(1/2)^(t/T) 来计算衰变时间吗？假设某放射性物质半衰期是5000年，如果衰变是随机事件，那么可能在半衰期前的4999年里，仅衰变了1％，而在第5000年，衰变了49％，那还能用上面的公式来计算吗？
还有，薛定谔的那只猫不能做为观测者来改变箱子里的粒子状态吗？观测者一定要是人吗？
请解惑，谢谢。
1、“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。”
2、“每经过一个半衰期，所有的放射性物质都会经过一个衰变/不衰变的选择，或者说放射性物质总是处在一种犹豫着是衰变还是不衰变的状态，每到一个半衰期才能做出决定。”
请哪位朋友能帮忙用简单通俗的语言给我讲解一下以上两句话，最好少用专业名词，越通俗越好。（请不要随便复制粘贴网上查的资料，我看不懂是不会给分的）
我一直以为，原子核衰变是时刻发生的，但是按上面所说，难道原子核衰变仅是在半衰期那一刻发生吗？
如果说，原子核的衰变是随机事件，而不是匀速，那还能用原子核的衰变公式：N=No*(1/2)^(t/T) 来计算衰变时间吗？假设某放射性物质半衰期是5000年，如果衰变是随机事件，那么可能在半衰期前的4999年里，仅衰变了1％，而在第5000年，衰变了49％，那还能用上面的公式来计算吗？
还有，薛定谔的那只猫不能做为观测者来改变箱子里的粒子状态吗？观测者一定要是人吗？
请解惑，谢谢。
薛定谔的猫我不喜欢，所以LZ的第二个问题我无法回答。
对于单个具有放射性的原子核来说，它衰不衰变，什么时候衰变，都是随机的，不确定的；但是在物理学中，研究这样的单个原子核的衰变情况是无意义的，物理学家关心的是大量（就是具有10的23次方数量级）的原子核的衰变情况的统计规律。
打个比方来说，一个人扔一枚硬币，每次出现正或者反都是完全随机的；但是如果60亿人都来扔硬币，那么我们就可以断言，扔出的这60亿枚硬币里，出现正面和出现反面的硬币各占一半，而且误差（比如正面的硬币数目与30亿之间的误差，概率论中用“标准差”一词描述）是极小的（因为极大数目的抛硬币所形成的概率密度函数是高斯函数，其标准差在数目极大时变得极小，LZ可以去找关于概率论的文章来看下）。
至于LZ所说的“可能在半衰期前的4999年里，仅衰变了1％，而在第5000年，衰变了49％”的情况，与上述抛硬币情况是类似的。也就是说，当研究的原子核数目极大时（拿铀235为例，235克的铀235所含原子核数目为10的23次方个，这算是天文数字了），任何显著快于或者慢于原子核的衰变公式：N=No*(1/2)^(t/T) 的衰变，其发生的概率都是极小极小的，小到什么程度？可以做个假设：假设我们为了要观测到一个“在半衰期前的4999年里，仅衰变了1％，而在第5000年，衰变了49％”的衰变过程而进行持续的、不间断的观测，我们很可能要一直观测下去，直到这个宇宙消亡为止，这个衰变过程才有可能被我们看到……