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放过薛定谔吧!这些真的都和他没关系!

上周的《明星大侦探》在以惊喜和感动收官之余也顺便又把著名虐猫狂人薛定谔再次拉扯进了大众的视野。

此处撒贝宁根据现场反复响起的歌谣中“窗外有双眼睛,它在时刻注视着你”联想到被困在盒子中的薛定谔的猫,不得不说,将自己代入【时刻面临着死亡威胁】的猫的视角确实是很新颖的观察角度,简单的解释也算中规中矩:“盒子里的猫既是生的,也是死的,只有当你看的时候,才决定了猫的生死。”并联想到《彗星来的那一夜》,提出了平行空间设想。

但是何炅接下来的解释却产生了偏差:

等等,这怎么和之前听说的薛定谔不太一样?

首先,我们来解释一下薛定谔的猫到底怎么了。

【基础设定的太长不看版】:由粒子来控制一只猫的生死,如果原子核衰变,则猫死亡;如果不衰变,则猫存活。

【生动详细版】:一只可怜的猫,身处密封的盒子,密室里有食物有毒药。毒药瓶上有一个锤子,锤子由电子开关控制,电子开关由放射性原子控制。如果原子核衰变,则放出α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。

而提出这个“残忍”实验的薛定谔意欲何为呢?我们就需要了解量子力学的一些基本诠释流派。

量子力学目前存在着诸多诠释方式,其中占统治地位的“哥本哈根”诠释认为:测量之前,一个粒子的状态模糊不清,处于各种可能性的混合叠加。比如一个放射性原子,它何时衰变是完全概率性的。只要没有观察,它便处于衰变/不衰变的叠加状态中,只有确实地测量了,它才会随机的选择一种状态而出现。

那么回到这只可怜的猫身上,结合实验,我们就可以得出这样一组推断:

若,原子核衰变,α粒子放出,则猫死亡;

若,原子核不衰变,α粒子不放出,则猫存活;

由于哥本哈根学派认为观察前粒子的状态是工作可能性的混合叠加;

所以观察前,这只猫的生死也是叠加的;

即它既是活的,也是死的。

听起来是不是很唯心?看起来是不是很荒谬?因为薛定谔提出这个思想实验,就是为了证明量子力学在宏观上是不完整的啊!说白了,人家是在用归谬法反驳哥本哈根学派啊!

那么问题来了,撒贝宁与何炅提出的“平行空间”理论与薛定谔的猫到底有什么关系?

为了能更好地解释和解决薛定谔的猫这一佯谬,有部分科学家引入了多重宇宙观点,即当我们进行观察时,宇宙分裂为两个版本,这两个版本完全相同,唯一的不同的是其中一个版本的宇宙中,粒子衰变了,猫死了,而另一个版本中猫还活着。这些世界都是同等真实的,在量子多重世界中,观测者通过观测这一行为,选择了自己的道路。也就是类似于何炅的解释。

所以我们可以看到这期节目中,联想到平行空间是合理的,薛定谔的猫这一概念最初的提出也是合理的,但将薛定谔的猫直接解释为平行空间却是不合理的,毕竟:

1.何炅的理论解释中没有强调观测者的作用,与最初用来延展薛定谔这一实验的平行空间理论并不相同

2.薛定谔这一假想实验从提出的目的到实验的构造都和平行空间,真的,半毛钱关系都没有。

在一个娱乐性的综艺节目中引入较为高端的科学理论无疑是大胆的也值得鼓励的,“双北”在娱乐圈摸爬滚打这么多年依旧能对这些理论有着基础的了解也是令人惊喜的,只是希望大家能养成习惯,在对理论产生兴趣的同时对它进行一个较为全面的了解,一知半解的理论不轻易开口,精益求精,给别人也给自己更好的游戏体验。

【智子小姐提问时间】你还见过哪些误用薛定谔的猫的语境?除了薛定谔的猫,你还见过哪些经常被引用但理解有偏差的概念?

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