量子力学发展至今,“薛定谔的猫”已经成为了哥本哈根学派的标志。在这个思想实验中,一只被关在特殊箱子里的猫同时处于“死”和“活”的叠加状态,这看起来显然是非常荒谬的。
那么为什么当初薛定谔会设计这么一个荒谬的思想实验呢?这不是在质疑哥本哈根学派的理论吗?事实上,这正是薛定谔的初衷,他的目的是为了反驳哥本哈根学派关于“量子叠加态”的理论。
自从开始接触微观世界之后,人们在这里发现了很多奇怪的现象。其中,“电子双缝实验”是最为著名的一个例子。在这个实验中,电子表现出了粒子和波两种性质,其行为十分诡异。在没有人观测的情况下,电子似乎会同时穿过两条缝,但一旦有人观测,它就只会穿过一条缝。无论科学家们如何进行观测,实验结果都是一致的。
哥本哈根学派认为,观测前电子以“量子叠加态”的形式存在,即处于多种可能性的叠加状态。但一旦有观测者,电子的“量子叠加态”就会坍塌,只留下一种确定的状态。
然而,这一解释遭到了许多科学家的质疑,包括爱因斯坦在内。薛定谔站在质疑者的一边,他认为,人们之所以热议这种荒谬的理论,是因为其研究对象是看不见、摸不着的微观粒子。但如果将这个研究对象放大到宏观世界,这种理论就显得十分荒谬了。因此,他设计了“薛定谔的猫”这个思想实验,来表达对哥本哈根学派理论的质疑。
然而,“薛定谔的猫”并没有起到他预期的作用,哥本哈根诠释仍然是量子力学中最为广泛接受的理论之一。虽然如此,哥本哈根诠释仍然面临一些难以解释的问题,比如如何定义“观测”,以及观测者的身份等等。
为了解释这些问题,一些科学家提出了“量子平行宇宙”的理论。该理论认为,一个可以产生不同结果的事件,其所有可能的结果都会在不同的平行宇宙中实现。这样一来,观测者的作用就不再那么重要,因为不同结果会在不同的平行宇宙中实现。
如果量子平行宇宙的理论成立,那么我们所做的每一个选择,都会引发宇宙的分裂,形成无数个平行宇宙。这个想法确实令人震惊,但也可能是解释某些量子力学现象的有效途径。
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