查看全文
!
比如,没有观测时,光子是混沌中的叠加态;观测的一瞬间,光子就变成了单一的确定态,请问两种态是怎样无缝切换的?
按照玻尔的说法,观测的一瞬间,光子就随机蜕变成多种可能中的一种,还把这个过程取名叫 「塌缩」 。具体怎么个塌法,玻尔自己也说不清。
再比如,既然触发「塌缩」的前提是「观测」,那么谁能够成为合格的观察者呢?
科学家、人类、一切生命体、还是包括人工智能在内的任何智慧形态?
众说纷纭之际,给玻尔带来致命一击的,是一只猫。
一只猫的拷问
10 年前,正是薛老师亲手写下了量子波动方程,与矩阵力学、路径积分一起,被后人并称为量子力学的三大基石。
10 年后的 1935 年,对「哥本哈根解释」的群起而攻之,薛老师打响了第一枪。
当时,几乎所有人觉得「叠加态」是个纯属幻想的玩意儿,却没人能真正驳倒玻尔和他的哥本哈根学派。
因为,「态叠加」「测不准」「观察者」无论这三大原理违和感多么强,都被玻尔视作量子世界不可挑战的公理。所谓公理,就像「两点之间有且只有一条直线」,或者牛顿力学三定律一样,是无法、也无须证明的宇宙基本大法。
在玻尔看来,物理学家的任务是透过现象找规律,而不是去质问上帝:你为什么要把宇宙设计成这样子?
而且,凭什么微观世界的宇宙法则,一定要和宏观世界的生活经验相符呢?
无懈可击的玻尔之盾,也只有金枪不倒的薛定谔之矛能够与之一战。
「薛定谔的猫」 就是薛老师用来挑战玻尔的头脑实验(以下实验纯属想象、推理,没有任何无辜的猫因此而被害)。
把一只猫关在封闭的箱子里。
和猫同处一室的还有个自动化装置,内含一个放射性原子:如果原子核衰变,就会激发α射线->射线触发开关->开关启动锤子->锤子落下->打破毒药瓶,于是猫当场毙命。
在这个邪恶的连环机关中,猫的死活直接取决于原子是否衰变;然而,具体什么时候衰变是无法精确预测的随机事件。
只要不打开盒子看,我们就永远没法确定,猫此时此刻到底是死是活。
刑具准备完毕,现在,薛老师对玻尔的拷问开始:
原子啊、衰变啊、射线啊,这些都属于你们整天研究的「微观世界」,自然得符合量子三大定律,没错吧?
按照玻尔你自己的说法,在没打开盒子观测之前,这个原子处于「衰变」+「没衰变」的叠加态,没错吧?
既然猫的死活取决于原子是否衰变,而原子又处于「衰/不衰」的叠加态,那是不是意味着,猫也处在「死/没死」的叠加态?
原子衰变 = 死猫;原子没衰变 = 活猫;叠加态原子 = 叠加态的猫。
所以,按照哥本哈根解释,箱中的猫是不死不活、又死又活的混沌之猫,直