薛定谔的猫
到底是
怎么回事?
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下面是视频旁白的全文。
很多人以为,薛定谔说过:盒子里的猫,又死又活。其实,他讲这只猫,是在挖苦人。一九三五年,物理学家薛定谔在文章里,设计了一个盒子。他没真做,这只是脑子里的实验。
盒子里有一只猫,一点点会放射的东西,一个探测器,一把小锤子,一小瓶毒药。这一小时里,有一半的机会,会有一个原子突然碎一下。原子一碎,探测器就响,锤子落下,砸碎瓶子,猫就死了。原子不碎,猫就活着。
盖上盖子,等一个小时。猫现在是死是活?你会说:要么死,要么活,只是我们还不知道。打开看一眼不就行了。可当时很多物理学家说,原子这么小的东西,没人看的时候,不是碎了,也不是没碎,而是两种样子叠在一起。
这不是瞎猜。让电子一个一个地飞过两条缝,落点越攒越多,竟排成了一道道条纹,好像每一个都同时走了两条路。薛定谔就问:好,原子是两种样子叠着。那跟着它走的探测器、锤子、瓶子,还有猫呢?照这么说,猫也是活猫和死猫一半一半,糊在一起,直到有人打开盖子。
他自己说,这是一个荒唐的例子。意思是:这套说法搬到猫身上,就讲不通了。所以真正的问题是:小东西能叠着,猫看起来不能。那条线,到底画在哪?今天很多科学家的回答是:猫根本藏不住。
猫身上有数不清的原子,每时每刻都在跟空气、跟光碰来碰去。每碰一下,就留下一个脚印。叠着的样子,一眨眼就散了,用不着等你开盖。那为什么最后剩下的偏偏是这一种?这一点,科学家到今天还在争。有意思的是,科学家一直在把叠着的东西做大。一九九九年,是六十个碳原子拼成的小球。
二零二三年,瑞士的一个实验室,让一小块十六微克的晶体,同时用两种相反的节拍晃动。它差不多有一粒细沙那么重。离一只猫,还差得远。可这只纸上的猫,九十多年了,还在推着科学家往前走。你还听过哪个让你想不通的科学说法?评论区告诉我。
「又死又活」,
不是他的意思
很多人以为,物理学家薛定谔说过:盒子里的猫,又死又活。
其实,他讲这只猫,
是在挖苦一种说法。
一九三五年,他在一篇文章里设计了这个盒子。他没真做过——这是只在脑子里做的实验,叫「思想实验」。
盒子里的五样东西
一只猫,一点点会放射的东西,一个探测器,一把小锤子,一小瓶毒药。
那点放射的东西少到什么程度?一个小时里,有一半的机会,会有一个原子突然碎一下。
原子一碎,探测器就响,锤子落下,砸碎瓶子,猫就死了。原子不碎,猫就活着。
盖上盖子,等一小时。
猫现在是死是活?
你多半会说:要么死,要么活,只是还不知道,打开看一眼就行。
那颗原子,
真的会「两种样子叠着」
可那时很多物理学家说:原子这么小的东西,没人看的时候,不是碎了,也不是没碎,而是两种样子叠在一起。
这不是瞎猜。让电子一个一个地飞过两条缝,一个落点、一个落点地攒,最后竟排成一道道条纹——好像每一个电子都同时走了两条路。
一九八九年,日本日立公司的外村彰团队就这样一个电子一个电子地拍出了条纹。小东西的怪事还有很多,比如没碰到的磁铁也能挪动电子。
那锤子、瓶子和猫,
也叠着?
薛定谔就问:好,原子是两种样子叠着。那跟着它走的探测器、锤子、瓶子,还有猫呢?
照这么说,
活猫和死猫一半一半,
糊在一起,
直到有人打开盖子。
他自己说,这是一个「荒唐的例子」。他想说的是:这套说法搬到猫身上,就讲不通了。
所以真正的问题是:小东西能叠着,猫看起来不能。那条线,到底画在哪?
猫根本藏不住
今天很多科学家的回答是这样的:猫身上有数不清的原子,每时每刻都在跟空气、跟光碰来碰去。
每碰一下,就像在外面留下一个脚印。外面早就「记下」了猫是死是活。
叠着的样子,
一眨眼就散了,
用不着等你开盖。
可是,为什么最后剩下的偏偏是这一种,不是那一种?这一点,科学家到今天还在争。
叠着的东西,
越做越大
一九九九年,维也纳的科学家让六十个碳原子拼成的小球也排出了条纹。
二零二三年,瑞士苏黎世的一个实验室,让一小块十六微克的晶体,同时用两种相反的节拍晃动——差不多有一粒细沙那么重。
还差得远。
还在推着科学家往前走。
读完考考你
薛定谔为什么要讲这只猫?
他自己说这是个荒唐的例子:原子能两种样子叠着,可要是猫也跟着叠着,就讲不通了。


