新研究證明薛定諤錯了 薛定諤是什麼定律

雖然很多人經常聽到“薛定諤”一詞，但實際上了解這個定律的人並不多，也不知道其真正的含義是什麼。那麼，你知道薛定諤是什麼定律嗎？這一定律一開始是由奧地利物理學家，量子力學奠基人之一——埃爾溫·薛定諤提出的。不過，近日，有新研究證明薛定諤錯了！

新研究證明薛定諤錯了

薛定諤

眼睛如何區分顏色？科學家和工業界一直使用由諾貝爾獎獲得者薛定諤等科學家創建的理論模型。而近日，一項新研究發現，這些科學家創建的理論模型高估了人們對顯著顏色差異的感知，存在一個的錯誤。這項研究或將對目前用於顏料、紡織品製造、色彩測繪、電視和圖像分析的顏色測量產生影響。相關研究成果已經發表在近期的《美國國家科學院院刊》雜誌上。

 薛定諤是什麼定律？

簡單地說，薛定諤定律，又叫薛定諤的貓，就是一隻貓在一個密封箱子裏面，箱子裏面有有毒的水，那麼貓有沒有喝這口水，外面不知道，所以，此刻貓生死疊加狀態的，也就是隨機的。除非進行觀測，否則一切都不是確定的，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爲轉移，貓既活又死違背了邏輯思維。

薛定諤的貓（Schr?dinger's Cat）是關於量子理論的一個思想實驗。

儘管量子論的誕生已經過了一個世紀，其輝煌鼎盛與繁榮也過了半個世紀。量子理論曾經引起的困惑直到21世紀仍困惑着人們。正如玻爾的名言：“誰要是第一次聽到量子理論時沒有發火，那他一定沒聽懂。”薛定諤的貓是諸多量子困惑中有代表性的一個。

薛定諤嘗試着用一個思想實驗來檢驗量子理論隱含的不確定之處。

薛定諤定律

設想在一個封閉的匣子裏，有一隻活貓及一瓶毒藥。當衰變發生時，藥瓶被打破，貓將被毒死。按照常識，貓可能死了也可能還活着。毒藥瓶上有一個錘子，錘子由一個電子開關控制，電子開關由放射性原子控制。如果原子核衰變，則放出阿爾法粒子，觸動電子開關，錘子落下，砸碎毒藥瓶，釋放出裏面的氰化物氣體，貓必死無疑。原子核的衰變是隨機事件，物理學家所能精確知道的只是半衰期——衰變一半所需要的時間。如果一種放射性元素的半衰期是一天，則過一天，該元素就少了一半，再過一天，就少了剩下的一半。物理學家卻無法知道，它在什麼時候衰變，上午，還是下午。當然，物理學家知道它在上午或下午衰變的機率——也就是貓在上午或者下午死亡的機率。如果我們不揭開密室的蓋子，根據我們在日常生活中的經驗，可以認定，貓或者死，或者活。這是它的兩種本徵態。如果我們用薛定諤方程來描述薛定諤貓，則只能說，它處於一種活與不活的疊加態。我們只有在揭開蓋子的一瞬間，才能確切地知道貓是死是活。此時，貓構成的波函數由疊加態立即收縮到某一個本徵態。

量子理論認爲，如果沒有揭開蓋子，進行觀察，我們永遠也不知道貓是死是活，它將永遠處於既死又活的疊加態，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爲轉移，貓既活又死違背了邏輯思維。

薛定諤挖苦說，按照量子力學的解釋，容器中的貓處於“死－活疊加態”——既死了又活着。要等到開啟容器看貓一眼才決定其生死。（請注意，不是發現而是決定，僅僅看一眼就足以致命。）正像哈姆雷特王子（引用自莎士比亞的名言）所說：“生存還是死亡，這是一個問題。”只有當你開啟盒子的時候，疊加態突然結束（在數學術語就是“波函數坍縮（collapse）”，哈姆雷特王子的猶豫才終於結束，我們知道了貓的確定態——死，或者活。

薛定諤定律

哥本哈根的機率詮釋的優點：只出現一個結果，這與我們觀測到的結果相符合。有一個大的問題，它要求波函數突然坍縮，可物理學中沒有一個公式能夠描述這種坍縮。儘管如此，長期以來物理學家們出於或許實用主義的考慮，還是接受了哥本哈根的詮釋。付出的代價，違反了薛定諤方程。這就難怪薛定諤一直耿耿於懷了。

思想實驗告訴我們：除非進行觀測，否則一切都不是確定的，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爲轉移，貓既活又死違背了邏輯思維。愛因斯坦和少數非主流派物理學家拒絕接受由波爾及其同事創立的理論結果。量子力學告訴我們，存在一箇中間態，貓既不死也不活，直到進行觀察看看發生了什麼。愛因斯坦認爲，量子力學只不過是對原子及亞原子粒子行爲的一個合理的描述，這是一種唯象理論，它本身不是終極真理。他說過一句名言：“上帝不會擲骰子。”他不承認薛定諤的貓的非本徵態之說，認爲一定有一個內在的機制組成了事物的真實本性。愛因斯坦花了數年時間企圖設計一個實驗來檢驗這種內在真實性是否確在起作用，但沒有完成這種設計就去世了。

影響意義：

量子力學作爲20世紀最有突破的科學成就之一，也是最具爭議的科學之一。“薛定諤的貓”很好的闡述了這一現狀。人們不能接受量子力學是因爲它的不確定性。對於傳統的物理學來說，只要找到了事物之間相關的聯繫，就能在每時每刻確定，事物之間相關的物理數據，比如說，物體執行距離等於物體的速度乘以物體執行的時間，只要知道物體的速度，你每時每刻都能計算出物體執行了多遠，然而海森堡提出的量子不確定性原理使得你無法預知一個微觀粒子未來的狀態。正如愛因斯坦所說的：上帝不玩骰子，但是量子力學讓我們不得不相信，上帝似乎是玩骰子的。