作业帮关于薛定谔的猫态的详细说明?
来源：学生作业帮 编辑：拍题作业网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/04/28 06:10:59
关于薛定谔的猫态的详细说明?
薛定谔的猫是奥地利著名物理学家薛定谔提出的一个理想实验,试图阐述宏观尺度是否遵从微观尺度的量子叠加原理的问题,巧妙地把微观放射源和宏观的猫联系起来,以此证明量子力学在宏观状态下的不完备性.随着物理学的发展,薛定谔的猫还牵引出了平行宇宙等物理问题和哲学争议.
一只猫被封在一个密室里,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,则放出阿尔法粒子,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,猫必死无疑.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,猫或者死,或者活.这是它的两种本征态.但是,如果我们用薛定谔方程来描述薛定谔猫,则只能说,它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,我们永远也不知道猫是死是活,它将永远处于半死不活的叠加态.
一只猫被封在一个密室里,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,则放出阿尔法粒子,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,猫必死无疑.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,猫或者死,或者活.这是它的两种本征态.但是,如果我们用薛定谔方程来描述薛定谔猫,则只能说,它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,我们永远也不知道猫是死是活,它将永远处于半死不活的叠加态.