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您现在的位置:网校头条 > 执业护士 > 薛定谔的猫比喻什么 通俗理解

薛定谔的猫比喻什么 通俗理解

来源:网校头条网络整理 2024-04-24 11:40:31

用简单通俗的话说,薛定谔的猫是这样的:当时量子力学有“叠加态”的概念,是哥本哈根学派提出的,用来描述原子、电子等微观粒子的状态。 。 这个理论非常轰动。 认为当你不观察它时,电子可以同时处于几个不同的点,只有在被观察时它才会出现在某处——也就是说,叠加态是一种不稳定状态。 换句话说,它认为对于电子来说,只能确定时间和空间这两个元素之一。 如果时间确定了薛定谔的猫比喻什么 通俗理解,空间就无法确定,反之亦然。

这是什么意思? 就是说,当你选择了一个时间点之后,你就无法确定当时电子在哪里。 相反,一旦你选择了太空中的一个位置,你就无法确定电子何时会出现。 这个微观规律与我们日常生活中所熟悉的规律有很大不同。 举个例子,对于你来说,如果你确定一个时间:某年某月某日晚上18:00,你就可以确定当时你正在一家餐厅吃饭,即地点也已确定。 而且通过确定一个位置:卫生间,你还可以知道每天早上 9 点你会出现在哪里查看手机。 简而言之,时间和空间就像平面坐标系中的X轴和Y轴。 我的人生轨迹就是上面的曲线,任意一点都可以用两个参数来表示。 在微观世界中情况并非如此。 但我们如何想象这种微观情况呢?

当时,薛定谔显然不同意这个理论,于是他提出了猫悖论:一只猫被锁在一个盒子里,盒子里有一小块铀、一个装有有毒气体的玻璃瓶和一套由探测器控制的装置。 由锤子组成的执行装置。 铀是一种不稳定元素。 当它衰变时,它会发出射线,触发探测器,驱动锤子击碎玻璃瓶,释放出有毒气体,杀死猫。 在铀衰变、有毒气体没有释放出来之前,猫还活着。 铀原子何时衰变是不确定的,因此它处于“叠加态”。 薛定谔讽刺地说:在盒子被打开观察之前,按照量子力学的解释,盒子里的猫处于“死活叠加状态”——既死又活! 在决定猫的生死之前,需要有人打开盒子看看。 事实上,我们应该知道,猫要么是活的,要么是死的,无论我们观察者的意愿如何。 而且猫一旦死了,就不可能再活了。

这个实验的关键在于,铀原子是微观量子力学描述的物体,而猫是我们宏观日常生活的物体。 这个实际上无法操作的实验,将铀原子的“衰变-未衰变叠加态”与猫的“死活叠加态”连接起来,将微观世界“传送”到宏观世界,并进行了对应叠加态,让日常生活诠释量子力学的荒谬。

当然,当时我很怀疑这样的对应关系是否可行、是否成立。 用数学来比喻,宏观世界应该是非零实数,而微观世界应该是零。 如果“传导”关系作为函数存在,我认为最简单、最直观的就是线性方程,例如y=Kx(x≠0),其中K是传导关系。 在数学中,我们更经常使用映射这个词。 。 换句话说,无论x取什么值,y都会有一个相应的值。 只要 K≠1,y 的值就不同于 x。 这种关系适用于宏观世界中两个系统之间的对应关系。 但微观世界本身为零。 仅存在恒等式0=K0,且无法确定K的传导或映射形式。 也就是说,由于微观世界为0,无论取哪种K值(即什么样的对应关系和传递形式),都不可能传导到非零实数(宏观世界)。 然而,这个想法只能用作类比,不能作为薛定谔猫的数学解释。

另外,我们其实需要明白,“观察”在微观世界和宏观世界是完全不同的概念。 日常生活中,我看你,不会对你产生任何影响,但在微观世界里,观察其实是一种影响。 例如,观察电子需要照明,因此光子对电子的影响是不可避免的。 也就是说,“开箱”的影响最终决定了猫的生死结局。

然而,薛定谔的猫在打开盒子之前的状态仍然是个谜。

平行世界”的概念在美剧《危机边缘》中多次出现,描述了一种我们生活的世界并非唯一的状态。 在同一个空间“包”内,还有另一个(甚至多个)与我们的世界相似的世界。 在那个世界里,“你”仍然存在,但你却过着不同的生活:在这个世界里你可能是一个买不起房子的穷光蛋,在那个世界里你可能是一个拥有财富的富翁。 在这个世界你可能生活在苦难中,在那个世界你可能三岁就死了(这也是我《神奇四侠》想法的基础)。

为什么会有这样的差异呢? 按照沃尔特教授在《危机边缘》中的说法,关键在于“选择”。 你对某事或任何事做出的不同选择会导致不同的结果,你存在于两个世界中,有着不同版本的你。 举个例子,你买彩票的时候,有两个数字A和B可供选择,你选择了A,结果,在这个世界上,你花2元钱买了一张废纸,但如果你选择B、你能中了五百万大奖,你真的就中了彩票,成为了另一个世界的富翁,从此走上一条完全不同的路。

当然,在这一理论的支持下,不可能存在一个平行世界,而是无限多个,因为我们每天面临的选择是无限的:起床时是否躺在床上、刷牙多少分钟、是否或者不过马路去上班,早餐吃包子或者包子或者粥等等,选择无穷无尽,也不一定是二选一。 因此,必然有无限的选择。 这也导致了平行世界数量的无限膨胀。

所以,有了平行世界的支持,薛定谔的猫似乎就很容易理解了。 猫处于两个世界的交界处。 在一个世界里它是死的薛定谔的猫比喻什么 通俗理解,在另一个世界里它是活的。 它只是不断地在这两个世界之间穿梭,直到我们观察到它——光子对电子产生影响,最终确定它落在哪个世界。

这也表明,两个世界之间旅行是可能的,但人类或猫的体型太大且“宏观”。 似乎只有微观粒子才能轻松移动。

刚才提到,另一个平行世界与当前世界处于同一个“包裹”中,并且平行世界正在无限扩张。 有一天这个“总空间”会饱和吗? 另外,既然来自同一个“包裹”,为什么N个世界不会互相干扰、互相冲突呢? 我们如何理解多个平行世界是在一个“宇宙包”中?

这里我想再做一个比喻。 假设当N=2时,我们怎样才能防止两个平行世界互相干扰呢? 这很简单。 想想棋盘。 它是一个黑白网格交替的平面。 我们可以想象,任何图片都可以以任何颜色显示,就像手机和电视的液晶屏用数万个点来显示各种图片一样。 我们的世界也是如此:白色是一个世界,黑色是另一个世界,黑白格子的边长不断缩小、缩小、缩小到无穷小。 显然,黑色世界和白色世界几乎相同,但各自表达或描述自己。 它们所占据的“封装空间”实际上就是一个棋盘的大小,两个棋盘的总和等于一个棋盘。 当N>2时可以推断出这一点。 分子之间总是存在间隙。 另一个比喻是,我们应该还记得初中时学过的一个实验:1L水和1L酒精倒在一起,体积不是2L而是小于2L,因为水分子和酒精分子之间存在间隙。 现在我们假设酒精分子完全溶解在水分子之间,那么1L加1L仍然是1L。 这是两个平行的世界。

如果有一天,酒精变成了不溶于水的油,那么油分子必然会分离出来。 这要么是世界末日,要么将创造一个全新的世界——这个世界完全独立于我们,不再共享同一个“包”,不再适用于我们世界和平行世界的任何物理定律世界——这是很难想象的,因为你无法想象有无限之外的无限,也无法想象有一个有边界和边界的无界世界,而它仍然是无界世界。

我们始终无法认识那个平行世界,就像酒精分子可以挤进水分子之间,却挤不进水分子内部,就像追逐棋盘上的白格却永远看不懂黑格一样。 但是现在如果我们想象棋盘上的白色方块向左或向右平移一平方距离会怎么样? 然后黑与白混合在一起,变得面目全非,而原来白色所占据的位置就变成了虚空,空间中绝对的虚空。 我猜这片虚空的性质应该类似于恒星坍缩后形成的黑洞,具有巨大的引力。 这样一来,即使黑白混合的空间没有造成世界的毁灭,但旁边的绝对虚空也会将重叠的世界吸进去,造成毁灭。 就像酒精分子如果能够进入水分子,那么这种“分子级别”的裂变与聚变就会像原子的聚变与裂变一样释放出巨大的能量,带来毁灭性的灾难。 当然这只是一个例子。

薛定谔的猫比喻什么 通俗理解_薛定谔的猫比喻_薛定谔的猫比喻备胎

在《危机边缘》中,沃尔特创造了一扇门,打开了两个世界之间的通道,成功穿越并带着儿子过来了。 按照我对平行世界的理解,这扇门附近必然会发生一次世界的平移,这将造成不可估量的毁灭性损失。 当然,在后续的故事中,确实出现了第二世界这片区域变成死城的场景。

我之前提过一个问题。 平行世界正在无限膨胀,那么有一天这个“总空间”会饱和吗?

既然世界的平移会带来灾难,那么平行世界的无限扩张最终会导致世界的毁灭吗?

答案是悲观的。

由于平行世界数量的无限增长,最终会出现一个问题:无限的宇宙包能否容纳无限数量的扩展平行世界? 这似乎是可能的,因为大爆炸理论告诉我们,世界一直在膨胀,一切事物都在相互远离。 这可能会缓解宇宙中平行世界数量不断增加的困境,但最终,它仍然取决于两个无限的秩序。 数字。 也就是说,无穷大和无穷大虽然不能在大小上进行比较,但是可以在顺序上进行比较。 如果宇宙的膨胀公式是平行世界膨胀公式的高阶或等阶无穷大,那么恭喜你,世界可以继续膨胀了。 如果是低层次的话,那么宇宙就完蛋了。 (我之所以不厌其烦地介绍无穷大的高阶和低阶数学常识,是因为到目前为止,有些人认为无穷大乘以无穷小等于负无穷大的平方。)

我更倾向于相信两者是等阶到无穷大的,并且比率是一个常数。 世间事物无常,黑白无常,但必须有一个“不变”让我相信,必须有一个绝对真理让人类相信,也必须有一个永恒让世人相信。这个常数,我称他为上帝。 而这种巧合的层次是由上帝创造和保证的。

穿越平行世界会带来灾难,但微观粒子不应该受到这个规定的影响。 这是我之前写的。 在薛定谔的猫实验中,铀原子不断地穿越时间。 薛定谔的实验是一个理想的实验,但在实践中永远不可行。 比如,猫在绝对真空环境下能存活多少秒? 所以也可以说,薛定谔的猫一定是死猫。 这个理想实验的“理想”部分是铀原子用绳子拴住猫。 铀原子就像猫的主人一样,试图带着心爱的猫一起穿越平行世界。 过去的。

问题是:猫能通过吗?

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