學習中量子物理學有點像是試圖解釋莎士比亞的村莊- 如果突然一切都變得有意義,並且您認為自己終於掌握了它,那麼您可能比坐在您旁邊雙手抱頭的人理解得還少。
儘管物理學中的某些概念本質上是深不可測的,但總有空間可以更好地掌握基礎知識。 你可能會思考你對薛丁格的貓的故事瞭如指掌,但你能用一種他真正理解的方式向你 10 歲的侄子解釋嗎?
如果你的答案是否定的,或者「等等,那是貓嗎?無法決定是否想要啤酒?
從最基本的角度來說,奧地利物理學家埃爾溫·薛定諤(Erwin Schrödinger) 在1935 年夢想的思想實驗是這樣的:你將一隻貓放入裝有一些活炸藥的盒子裡,一旦你合上蓋子,這些炸藥就有50/50 的機會爆炸。 就我們的目的而言,這是一個神奇的防爆盒子,沒有任何跡象表明內部實際發生了什麼。
最後一點是關鍵——在你打開盒子之前,你不知道貓的命運。 換句話說,在你打開盒子之前,貓同時處於兩種狀態──死的或活的。
聽起來很簡單,對吧? 不,重新開始,你剛剛做了村莊事物。 這個假設場景的棘手之處在於,只要我們保持盒蓋關閉,貓就處於所謂的疊加狀態 - 它都死了和活著,因為它必須是一,而不能兩者都不是。
一旦我們打開盒子,“我們的觀察行為就會迫使大自然做出決定”亨利在上面的影片中說道。 “所以我們的好奇心害死貓。”
但是等一下,我聽到你說,我們在盒子裡看並不能改變盒子裡已經發生的事情的現實——大自然已經做出了這個決定。 沒錯──上面只是我們的視角,那麼貓咪的視角呢?
正如視頻所解釋的那樣,因為貓實際上可以看到盒子內發生的事情,所以它的經驗與實驗的結果糾纏在一起,而正是我們對實驗的觀察導致自然「崩潰」成一種或另一種選擇。 現實情況可能是只有一種真實的選擇,但在我們觀察到這個現實之前,這兩種選擇都是成立的。
這種想法具有重大意義為了我們在宇宙中的位置。
為什麼? 好吧,如果你從一個場景中退一步,讓你看著一個裡面有一隻活貓的盒子和一個裡面有一隻死貓的盒子,並考慮一下某人看著你看一個盒子的視角,事情就變成了整個過程更加複雜。 如果你觀察盒子內部,將兩種可能性折疊成一個現實,那麼誰會看著你讓你的打開盒子的行為成為現實呢?
不,我們不是在談論上帝,但這是物理學中最大、最令人困惑的問題之一,一種解釋可能是,有無限平行宇宙滿足每種可能場景的每種可能選擇。
觀看上面的 MinutePhysics 視頻在不到 2 分鐘的時間內向您解釋所有這些內容,一旦您完成,請思考一個類似的難題 - 如果宇宙正在膨脹,它擴展到什麼?