【討論】再談量子力學

[kwhmagic 10]

我是一個物理不太好的高三生...不過以前對量子力學蠻有興趣的.看過一些資料

以下是個人淺見:

波函數崩潰(亦翻為縮併,collapse)好像只是這個想像實驗的其中一個解釋.

在打開盒子觀察之後.貓由生50%.死50%轉為100%和0%.

但光是這種想法就可以牽扯出許多問題.例如著名的"威格納的友人".

如果這個毒氣在打開後會外洩.那麼那位觀察者如果在封閉的大樓內打開盒子.在外界的人打開大樓觀察之前.威格納的友人(大樓裡那位)便也處在生死各50%的狀態.

這樣的問題衍生出來:到底何種觀察才能有個真正的結果?(想像大樓外又有一個封閉空間...這樣的問題可以一直下去).甚至是否有一個所謂"上帝的眼睛"(公正的觀察)都值得懷疑.

當然這個想像實驗目的在於揭穿哥本哈根詮釋的荒謬性.但是對於這個議題.長久一來已經有各式各樣的理論:例如一些科學家認為機率統計概念並不科學(堅持上帝不擲骰子的那些人).像我們丟骰子的機率.是由於沒有精確計算擲出方向.力道.阻力等等變數.才有近似公正的機率.因此他們認為量子力學還有未發現的變數.這是為"隱變數理論".

也有更誇張的.認為其實貓有死也有活.貓的世界分裂為二.只是當我們觀察之後.觀察者即處在其中一個世界中.只看到其中一個結果.不過這樣的想法.需要有無限多個世界供我們所遇到的每個選擇來分裂.因此大多數人認為"多重世界論"太過不切實際......

不過.當初在索爾維會議爭得面紅耳赤的頂尖科學家們...後來因為各國核子軍備競賽.都離開量子力學的基本爭論中...後來的物理學家也只"敢"運用量子力學的結果進行應用.不太再有人繼續大規模的進行它基本詮釋的爭論......(當然.string theory也許將來能給我們解答)

不過我個人的想法是:這個爭論已經不只是物理爭論.它是對於人類整個思考模式與科學架構的挑戰.到底以數學統計方式.或機率概念行之的物理.是否真有其意義?我想,如果有一天這個問題真能獲得解答.那也應該是人類找到"上帝的眼睛".找到真正客觀了解科學意義的時刻.:)

[清純小百合 10]

清純小百合:

啊..?我沒記錯的話，當初薛丁格提出這個假設，意思就是如果你打開箱子(破壞疊加函數波)去看貓有沒有死，那麼因為他的疊加被破壞了，所以勢必只會剩下生or死其中一種狀態。

不過這樣的話會造成在你去測量/觀測前，那隻貓都處在一種非生非死的狀態，當初薛丁格即是以此論調反對傳統的哥本哈根詮釋

我了解你所說的

但能不能請你給我的確定的答案 貓是死的還是活的??

為什麼??

[Edmund0610 10]

我了解你所說的

但能不能請你給我的確定的答案 貓是死的還是活的??

為什麼??

講簡單一點

薛丁格將一個粒子的衰變與否(一組機率)對應到貓的死活(利用粒子衰變與否控制毒氣瓶的開關)因此貓的死活就變成了一組機率

所以在你打開箱子前(量子態疊加 波函數約化前)

貓的生死未卜

[Edmund0610 10]

喔喔~我知道 量子當中所要運用到的數學或物理概念很多是遠遠超出我所學所知的範圍

只是希望能用一種比較好理解的方式，就一些基本的疑惑或性質做討論，很謝謝各位學長(物理版好像沒什麼學姐 XD)的回復~

justkobe：

嗯，疊加的函數波算是量子性質嗎?

我的意思是....到底何謂"量子態" ???

貓的死活為什麼算是一種量子態?他崩塌後的結果不是回歸一種古典的狀態了嗎?(古典性質的疊加造成了他的量子性，測量/觀測導致崩塌後剩下的狀態還是量子態??)

還有..薛丁格當初提出這個質疑是用來反駁哥本哈根詮釋的吧? so..拿這個來說明 似乎有點不恰當???

測量/觀測導致崩塌後剩下的狀態還是量子態??

還是

但那是唯一的

薛丁格將一個粒子的衰變與否(一組機率)對應到貓的死活(利用粒子衰變與否控制毒氣瓶的開關)因此貓的死活就變成了一組機率

所以在你打開箱子前(量子態疊加 波函數約化前)

貓的生死未卜

到底何謂"量子態"?

由一堆量子數所決定

[Edmund0610 10]

所謂量子態是指原子、中子、質子或夸克等粒子的狀態,它可表這粒子的能量、旋轉、運動、磁場以及其他的物理特性.在量子色動力學(QCD)中,顏色也是量子態的一種.

糾纏也是一種特殊的量子態,不過無法被分解成所有成員系統中各自的量子態張量積

今天假設有兩個電子的自旋處於糾纏態,未測量前,這兩個電子的自旋狀態可能是spin up或spin down,

但是一旦我們對其中一個電子測量,則另一個電子的自旋態也會即刻出現相應的變化,並且,測量後這兩個電子已經不再是糾纏態了.

在量子色動力學(QCD)中,顏色也是量子態的一種

有紅綠藍三種顏色喔(像夸克就有 基本上強子才有)

至於後面那段讓我想到

著名的愛波羅詭論