'意識可以決定物質?薛定諤的貓將帶人類走進量子世界和平行宇宙'

埃爾溫·薛定諤 宇宙 撒貝寧 物理 科普問天使者 2019-08-24
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​ 著名的電視主持人撒貝寧曾在一次節目中講述過這樣一件事,有一位送快遞的小哥給他送了一個快遞,撒貝寧問這位小哥,箱子裡裝的電子設備沒摔壞吧。快遞小哥回答道,這我不知道,可能是好的,也可能是壞的,好和壞可能同時存在,你只有在打開盒子的一瞬間,這兩種可能才會坍塌到一種可能上。雖然這只是撒貝寧老師說的一個段子,但是其中的梗是量子力學中著名鼎鼎的“薛定諤的貓”。

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​ 著名的電視主持人撒貝寧曾在一次節目中講述過這樣一件事,有一位送快遞的小哥給他送了一個快遞,撒貝寧問這位小哥,箱子裡裝的電子設備沒摔壞吧。快遞小哥回答道,這我不知道,可能是好的,也可能是壞的,好和壞可能同時存在,你只有在打開盒子的一瞬間,這兩種可能才會坍塌到一種可能上。雖然這只是撒貝寧老師說的一個段子,但是其中的梗是量子力學中著名鼎鼎的“薛定諤的貓”。

意識可以決定物質?薛定諤的貓將帶人類走進量子世界和平行宇宙

薛定諤的貓第一次被提出實在1935年,當時奧地利的物理學家埃爾文·薛定諤提出了一個有趣的思想實驗,假如將一隻貓放到一個不透明的盒子裡面,同時在這個盒子裡放進一個機關。這個機關由一瓶毒藥和一個放射性粒子構成。如果放射性粒子發生發射,那麼毒藥將被打開,貓將會中毒而死,反之貓將安然無恙。二層放射性粒子發生放射或者布放射的概率均為50%。

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​ 著名的電視主持人撒貝寧曾在一次節目中講述過這樣一件事,有一位送快遞的小哥給他送了一個快遞,撒貝寧問這位小哥,箱子裡裝的電子設備沒摔壞吧。快遞小哥回答道,這我不知道,可能是好的,也可能是壞的,好和壞可能同時存在,你只有在打開盒子的一瞬間,這兩種可能才會坍塌到一種可能上。雖然這只是撒貝寧老師說的一個段子,但是其中的梗是量子力學中著名鼎鼎的“薛定諤的貓”。

意識可以決定物質?薛定諤的貓將帶人類走進量子世界和平行宇宙

薛定諤的貓第一次被提出實在1935年,當時奧地利的物理學家埃爾文·薛定諤提出了一個有趣的思想實驗,假如將一隻貓放到一個不透明的盒子裡面,同時在這個盒子裡放進一個機關。這個機關由一瓶毒藥和一個放射性粒子構成。如果放射性粒子發生發射,那麼毒藥將被打開,貓將會中毒而死,反之貓將安然無恙。二層放射性粒子發生放射或者布放射的概率均為50%。

意識可以決定物質?薛定諤的貓將帶人類走進量子世界和平行宇宙

這個問題看上去雖然有些令人困惑,但是在量子力學中,這是一個非常重要的問題。在盒子沒有被打開的時候,誰也不知道貓的生死,此時的貓處於生死不明或者說既生又死的階段。只有當盒子被打開的那一瞬間,貓的生死才能變成一個確定的狀態,量子力學稱之為坍縮。這個實驗有趣的地方在於,我們打開盒子,不是看到了貓的生死,而是我們決定了貓的生死。換句話說,概率和觀察,是量子力學的關鍵點。

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​ 著名的電視主持人撒貝寧曾在一次節目中講述過這樣一件事,有一位送快遞的小哥給他送了一個快遞,撒貝寧問這位小哥,箱子裡裝的電子設備沒摔壞吧。快遞小哥回答道,這我不知道,可能是好的,也可能是壞的,好和壞可能同時存在,你只有在打開盒子的一瞬間,這兩種可能才會坍塌到一種可能上。雖然這只是撒貝寧老師說的一個段子,但是其中的梗是量子力學中著名鼎鼎的“薛定諤的貓”。

意識可以決定物質?薛定諤的貓將帶人類走進量子世界和平行宇宙

薛定諤的貓第一次被提出實在1935年,當時奧地利的物理學家埃爾文·薛定諤提出了一個有趣的思想實驗,假如將一隻貓放到一個不透明的盒子裡面,同時在這個盒子裡放進一個機關。這個機關由一瓶毒藥和一個放射性粒子構成。如果放射性粒子發生發射,那麼毒藥將被打開,貓將會中毒而死,反之貓將安然無恙。二層放射性粒子發生放射或者布放射的概率均為50%。

意識可以決定物質?薛定諤的貓將帶人類走進量子世界和平行宇宙

這個問題看上去雖然有些令人困惑,但是在量子力學中,這是一個非常重要的問題。在盒子沒有被打開的時候,誰也不知道貓的生死,此時的貓處於生死不明或者說既生又死的階段。只有當盒子被打開的那一瞬間,貓的生死才能變成一個確定的狀態,量子力學稱之為坍縮。這個實驗有趣的地方在於,我們打開盒子,不是看到了貓的生死,而是我們決定了貓的生死。換句話說,概率和觀察,是量子力學的關鍵點。

意識可以決定物質?薛定諤的貓將帶人類走進量子世界和平行宇宙

從宏觀角度上來說,貓是生或者死都是一個確定的狀態,只不過打開盒子之前我們並不知道而已,我們打開盒子是為了確定貓的生死。而在微觀量子世界裡,貓的生和死是一種疊加的狀態,同時存在,在打開盒子的那一瞬間,我們會決定貓究竟處於哪一種狀態。就好像一枚硬幣,被我們拋出以後落地的那一瞬間,哪面朝上才可以確定下來,這似乎和我們的認知有所矛盾。

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​ 著名的電視主持人撒貝寧曾在一次節目中講述過這樣一件事,有一位送快遞的小哥給他送了一個快遞,撒貝寧問這位小哥,箱子裡裝的電子設備沒摔壞吧。快遞小哥回答道,這我不知道,可能是好的,也可能是壞的,好和壞可能同時存在,你只有在打開盒子的一瞬間,這兩種可能才會坍塌到一種可能上。雖然這只是撒貝寧老師說的一個段子,但是其中的梗是量子力學中著名鼎鼎的“薛定諤的貓”。

意識可以決定物質?薛定諤的貓將帶人類走進量子世界和平行宇宙

薛定諤的貓第一次被提出實在1935年,當時奧地利的物理學家埃爾文·薛定諤提出了一個有趣的思想實驗,假如將一隻貓放到一個不透明的盒子裡面,同時在這個盒子裡放進一個機關。這個機關由一瓶毒藥和一個放射性粒子構成。如果放射性粒子發生發射,那麼毒藥將被打開,貓將會中毒而死,反之貓將安然無恙。二層放射性粒子發生放射或者布放射的概率均為50%。

意識可以決定物質?薛定諤的貓將帶人類走進量子世界和平行宇宙

這個問題看上去雖然有些令人困惑,但是在量子力學中,這是一個非常重要的問題。在盒子沒有被打開的時候,誰也不知道貓的生死,此時的貓處於生死不明或者說既生又死的階段。只有當盒子被打開的那一瞬間,貓的生死才能變成一個確定的狀態,量子力學稱之為坍縮。這個實驗有趣的地方在於,我們打開盒子,不是看到了貓的生死,而是我們決定了貓的生死。換句話說,概率和觀察,是量子力學的關鍵點。

意識可以決定物質?薛定諤的貓將帶人類走進量子世界和平行宇宙

從宏觀角度上來說,貓是生或者死都是一個確定的狀態,只不過打開盒子之前我們並不知道而已,我們打開盒子是為了確定貓的生死。而在微觀量子世界裡,貓的生和死是一種疊加的狀態,同時存在,在打開盒子的那一瞬間,我們會決定貓究竟處於哪一種狀態。就好像一枚硬幣,被我們拋出以後落地的那一瞬間,哪面朝上才可以確定下來,這似乎和我們的認知有所矛盾。

意識可以決定物質?薛定諤的貓將帶人類走進量子世界和平行宇宙

包括牛頓、麥克斯韋等偉大科學家在內的很多人,都認為我們的世界具有普遍的規律性,從運動學三大定律到麥克斯韋電磁理論,我們幾乎一直在探索宇宙的終極奧祕,即適用於一切條件和環境下的物理學定律。但是,薛定諤的貓否定了這個世界觀,它用概率和不確定性來描述我們這個看似規律的世界,徹底顛覆了我們以前的思維方式和對世界的認知。之後,一次著名的物理實驗,讓科學家們驚訝得合不上嘴巴。

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​ 著名的電視主持人撒貝寧曾在一次節目中講述過這樣一件事,有一位送快遞的小哥給他送了一個快遞,撒貝寧問這位小哥,箱子裡裝的電子設備沒摔壞吧。快遞小哥回答道,這我不知道,可能是好的,也可能是壞的,好和壞可能同時存在,你只有在打開盒子的一瞬間,這兩種可能才會坍塌到一種可能上。雖然這只是撒貝寧老師說的一個段子,但是其中的梗是量子力學中著名鼎鼎的“薛定諤的貓”。

意識可以決定物質?薛定諤的貓將帶人類走進量子世界和平行宇宙

薛定諤的貓第一次被提出實在1935年,當時奧地利的物理學家埃爾文·薛定諤提出了一個有趣的思想實驗,假如將一隻貓放到一個不透明的盒子裡面,同時在這個盒子裡放進一個機關。這個機關由一瓶毒藥和一個放射性粒子構成。如果放射性粒子發生發射,那麼毒藥將被打開,貓將會中毒而死,反之貓將安然無恙。二層放射性粒子發生放射或者布放射的概率均為50%。

意識可以決定物質?薛定諤的貓將帶人類走進量子世界和平行宇宙

這個問題看上去雖然有些令人困惑,但是在量子力學中,這是一個非常重要的問題。在盒子沒有被打開的時候,誰也不知道貓的生死,此時的貓處於生死不明或者說既生又死的階段。只有當盒子被打開的那一瞬間,貓的生死才能變成一個確定的狀態,量子力學稱之為坍縮。這個實驗有趣的地方在於,我們打開盒子,不是看到了貓的生死,而是我們決定了貓的生死。換句話說,概率和觀察,是量子力學的關鍵點。

意識可以決定物質?薛定諤的貓將帶人類走進量子世界和平行宇宙

從宏觀角度上來說,貓是生或者死都是一個確定的狀態,只不過打開盒子之前我們並不知道而已,我們打開盒子是為了確定貓的生死。而在微觀量子世界裡,貓的生和死是一種疊加的狀態,同時存在,在打開盒子的那一瞬間,我們會決定貓究竟處於哪一種狀態。就好像一枚硬幣,被我們拋出以後落地的那一瞬間,哪面朝上才可以確定下來,這似乎和我們的認知有所矛盾。

意識可以決定物質?薛定諤的貓將帶人類走進量子世界和平行宇宙

包括牛頓、麥克斯韋等偉大科學家在內的很多人,都認為我們的世界具有普遍的規律性,從運動學三大定律到麥克斯韋電磁理論,我們幾乎一直在探索宇宙的終極奧祕,即適用於一切條件和環境下的物理學定律。但是,薛定諤的貓否定了這個世界觀,它用概率和不確定性來描述我們這個看似規律的世界,徹底顛覆了我們以前的思維方式和對世界的認知。之後,一次著名的物理實驗,讓科學家們驚訝得合不上嘴巴。

意識可以決定物質?薛定諤的貓將帶人類走進量子世界和平行宇宙

這次實驗就是電子雙縫干涉實驗。眾所周知,如果我們讓一束電子流像光線一樣穿過兩道窄縫,它們都會出現明暗相間的干涉條紋,這是因為電子和光一樣,都具有波粒二象性。理論上當我們讓電子一個一個地穿過雙縫時,屏幕上應該會留下兩道條紋,表明電子穿過雙縫的機率是一樣的。可是屏幕上出現的卻是3道干涉條紋!

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​ 著名的電視主持人撒貝寧曾在一次節目中講述過這樣一件事,有一位送快遞的小哥給他送了一個快遞,撒貝寧問這位小哥,箱子裡裝的電子設備沒摔壞吧。快遞小哥回答道,這我不知道,可能是好的,也可能是壞的,好和壞可能同時存在,你只有在打開盒子的一瞬間,這兩種可能才會坍塌到一種可能上。雖然這只是撒貝寧老師說的一個段子,但是其中的梗是量子力學中著名鼎鼎的“薛定諤的貓”。

意識可以決定物質?薛定諤的貓將帶人類走進量子世界和平行宇宙

薛定諤的貓第一次被提出實在1935年,當時奧地利的物理學家埃爾文·薛定諤提出了一個有趣的思想實驗,假如將一隻貓放到一個不透明的盒子裡面,同時在這個盒子裡放進一個機關。這個機關由一瓶毒藥和一個放射性粒子構成。如果放射性粒子發生發射,那麼毒藥將被打開,貓將會中毒而死,反之貓將安然無恙。二層放射性粒子發生放射或者布放射的概率均為50%。

意識可以決定物質?薛定諤的貓將帶人類走進量子世界和平行宇宙

這個問題看上去雖然有些令人困惑,但是在量子力學中,這是一個非常重要的問題。在盒子沒有被打開的時候,誰也不知道貓的生死,此時的貓處於生死不明或者說既生又死的階段。只有當盒子被打開的那一瞬間,貓的生死才能變成一個確定的狀態,量子力學稱之為坍縮。這個實驗有趣的地方在於,我們打開盒子,不是看到了貓的生死,而是我們決定了貓的生死。換句話說,概率和觀察,是量子力學的關鍵點。

意識可以決定物質?薛定諤的貓將帶人類走進量子世界和平行宇宙

從宏觀角度上來說,貓是生或者死都是一個確定的狀態,只不過打開盒子之前我們並不知道而已,我們打開盒子是為了確定貓的生死。而在微觀量子世界裡,貓的生和死是一種疊加的狀態,同時存在,在打開盒子的那一瞬間,我們會決定貓究竟處於哪一種狀態。就好像一枚硬幣,被我們拋出以後落地的那一瞬間,哪面朝上才可以確定下來,這似乎和我們的認知有所矛盾。

意識可以決定物質?薛定諤的貓將帶人類走進量子世界和平行宇宙

包括牛頓、麥克斯韋等偉大科學家在內的很多人,都認為我們的世界具有普遍的規律性,從運動學三大定律到麥克斯韋電磁理論,我們幾乎一直在探索宇宙的終極奧祕,即適用於一切條件和環境下的物理學定律。但是,薛定諤的貓否定了這個世界觀,它用概率和不確定性來描述我們這個看似規律的世界,徹底顛覆了我們以前的思維方式和對世界的認知。之後,一次著名的物理實驗,讓科學家們驚訝得合不上嘴巴。

意識可以決定物質?薛定諤的貓將帶人類走進量子世界和平行宇宙

這次實驗就是電子雙縫干涉實驗。眾所周知,如果我們讓一束電子流像光線一樣穿過兩道窄縫,它們都會出現明暗相間的干涉條紋,這是因為電子和光一樣,都具有波粒二象性。理論上當我們讓電子一個一個地穿過雙縫時,屏幕上應該會留下兩道條紋,表明電子穿過雙縫的機率是一樣的。可是屏幕上出現的卻是3道干涉條紋!

意識可以決定物質?薛定諤的貓將帶人類走進量子世界和平行宇宙

這隻能說明,在電子到達雙縫時,從左邊縫隙穿過,從右邊縫隙穿過,同時穿過,同時不穿過這四種狀態使同時存在的。科學家們不甘於此,在試驗檯旁放置了一臺攝像機,看看單個的電子究竟是如何發生干涉的。可是,更加匪夷所思的現象發生了,電子好像知道我們在看它們一樣,屏幕上的干涉條紋居然消失了。難道說,意識可以決定物質?我們看到的世界只是無數世界上的一種,無數個平行世界同時存在?對此,你認為該如何解釋呢?

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