学习中量子物理学有点像试图解释莎士比亚的村庄- 如果突然一切都变得有意义,并且您认为自己终于掌握了它,那么您可能比坐在您旁边双手抱头的人理解得还少。
尽管物理学中的某些概念本质上是深不可测的,但总有空间可以更好地掌握基础知识。 你可能会思考你对薛定谔的猫的故事了如指掌,但你能用一种他真正理解的方式向你 10 岁的侄子解释吗?
如果你的答案是否定的,或者“等等,那是猫吗?无法决定是否想要啤酒?”这个 MinutePhysics 视频适合您。
从最基本的角度来说,奥地利物理学家埃尔温·薛定谔 (Erwin Schrödinger) 在 1935 年梦想的思想实验是这样的:你将一只猫放入装有一些活炸药的盒子里,一旦你合上盖子,这些炸药就有 50/50 的机会爆炸。 就我们的目的而言,这是一个神奇的防爆盒子,没有任何迹象表明内部实际发生了什么。
最后一点是关键——在你打开盒子之前,你不知道猫的命运。 换句话说,在你打开盒子之前,猫同时处于两种状态——死的或活的。
听起来很简单,对吧? 不,重新开始,你刚刚做了村庄事物。 这个假设场景的棘手之处在于,只要我们保持盒盖关闭,猫就处于所谓的叠加状态 - 它都死了和活着,因为它必须是一,而不能两者都不是。
一旦我们打开盒子,“我们的观察行为就会迫使大自然做出决定”亨利在上面的视频中说道。 “所以我们的好奇心害死猫。”
但是等一下,我听到你说,我们在盒子里看并不能改变盒子里已经发生的事情的现实——大自然已经做出了这个决定。 没错——上面只是我们的视角,那么猫的视角呢?
正如视频所解释的那样,因为猫实际上可以看到盒子内发生的事情,所以它的经验与实验的结果纠缠在一起,而正是我们对实验的观察导致自然“崩溃”成一种或另一种选择。 现实情况可能是只有一种真实的选择,但在我们观察到这一现实之前,这两种选择都是成立的。
这种想法具有重大意义为了我们在宇宙中的位置。
为什么? 好吧,如果你从一个场景中退一步,让你看着一个里面有一只活猫的盒子和一个里面有一只死猫的盒子,并考虑一下某人看着你看一个盒子的视角,事情就变成了整个过程更加复杂。 如果你观察盒子内部,将两种可能性折叠成一个现实,那么谁会看着你让你的打开盒子的行为成为现实呢?
不,我们不是在谈论上帝,但这是物理学中最大、最令人困惑的问题之一,一种解释可能是,有无限平行宇宙满足每种可能场景的每种可能选择。
观看上面的 MinutePhysics 视频在不到 2 分钟的时间内向您解释所有这些内容,一旦您完成,请思考一个类似的难题 - 如果宇宙正在膨胀,它扩展到什么?