saphir
2020-07-14T01:55:48+00:00
无事水一贴，向物理大佬们神侃下一个老话题，量子力学中“薛定谔的猫”实验。
据我所知道的，薛定谔的猫是一个思想实验，现实中并没有多少物理学家去实际做了并取得了什么有用结论。因此，我们本文的讨论也是在思想实验。
这个思想实验中有一个重要推断，如果是在一个黑箱中(即没有观察者)，猫将处于量子态(既生又死)。如果打破黑箱，出现了观察者，猫的量子态将会坍塌，要么确定生，要么确定死。
对于观测者这个说法，网上早已有很多讨论。包括给猫绑个铃铛，听声音知道猫的死活也属于“观测”。其中大多观测行为都属于实时观测，一但实时观测介入，猫的量子态就打破了。
那么针对这个思想实验，是否可以作弊呢，我的主要思路就是不采用实时“观测”，采用延时“观测”。
——————
作弊手段一，如图
[img]https://img.nga.178.com/attachments/mon_202007/15/-7Q5-knd4KgT3cSii-b4.jpg.thumb_s.jpg[/img]
首先是一个黑箱，中间有一个可活动的隔板，左边放置一台摄像机，右边是一只猫(和毒气瓶)。
此时摄像机和猫都在黑箱，摄像机是否会影响猫的量子态？
如果不影响，一段时间后，将隔板关上。猫继续处于黑箱，是否还处于量子态？这个时候再观测之前摄像机记录的内容，又会不会影响继续关在黑箱的猫的量子态？
——————————————————————
如果说摄像机属于观测者，影响猫的量子态，让猫一开始就不会量子化。那么传统的黑箱实验中总存在空气(气体)吧，气体总不影响猫的量子态吧。我们还可以设计作弊实验二，如图
[img]https://img.nga.178.com/attachments/mon_202007/15/-7Q5-6kvqKeT3cSi8-a2.jpg.thumb_s.jpg[/img]
还是黑箱，初始状态隔板是关闭隔离的，可以理解为左右两个小黑箱。这时候猫是量子态吧。
一段时间后，打开隔板，左边的瓶子里是某种对热很敏感的气体，如果遇到活物(有温度)，则会发生某些化学变化。猫和气体都在黑箱，猫应该还是量子态吧。
然后迅速关闭隔板，让猫回到小黑箱。我们在打开左边的箱子，检测气体，就知道猫是不是活着的了。
全程猫在黑箱，只接触过气体，会打破猫的量子态吗? 如果这都会打破，那么这个思想实验一开始的猫 处于真空吗？
据我所知道的，薛定谔的猫是一个思想实验，现实中并没有多少物理学家去实际做了并取得了什么有用结论。因此，我们本文的讨论也是在思想实验。
这个思想实验中有一个重要推断，如果是在一个黑箱中(即没有观察者)，猫将处于量子态(既生又死)。如果打破黑箱，出现了观察者，猫的量子态将会坍塌，要么确定生，要么确定死。
对于观测者这个说法，网上早已有很多讨论。包括给猫绑个铃铛，听声音知道猫的死活也属于“观测”。其中大多观测行为都属于实时观测，一但实时观测介入，猫的量子态就打破了。
那么针对这个思想实验，是否可以作弊呢，我的主要思路就是不采用实时“观测”，采用延时“观测”。
——————
作弊手段一，如图
[img]https://img.nga.178.com/attachments/mon_202007/15/-7Q5-knd4KgT3cSii-b4.jpg.thumb_s.jpg[/img]
首先是一个黑箱，中间有一个可活动的隔板，左边放置一台摄像机，右边是一只猫(和毒气瓶)。
此时摄像机和猫都在黑箱，摄像机是否会影响猫的量子态？
如果不影响，一段时间后，将隔板关上。猫继续处于黑箱，是否还处于量子态？这个时候再观测之前摄像机记录的内容，又会不会影响继续关在黑箱的猫的量子态？
——————————————————————
如果说摄像机属于观测者，影响猫的量子态，让猫一开始就不会量子化。那么传统的黑箱实验中总存在空气(气体)吧，气体总不影响猫的量子态吧。我们还可以设计作弊实验二，如图
[img]https://img.nga.178.com/attachments/mon_202007/15/-7Q5-6kvqKeT3cSi8-a2.jpg.thumb_s.jpg[/img]
还是黑箱，初始状态隔板是关闭隔离的，可以理解为左右两个小黑箱。这时候猫是量子态吧。
一段时间后，打开隔板，左边的瓶子里是某种对热很敏感的气体，如果遇到活物(有温度)，则会发生某些化学变化。猫和气体都在黑箱，猫应该还是量子态吧。
然后迅速关闭隔板，让猫回到小黑箱。我们在打开左边的箱子，检测气体，就知道猫是不是活着的了。
全程猫在黑箱，只接触过气体，会打破猫的量子态吗? 如果这都会打破，那么这个思想实验一开始的猫 处于真空吗？