薛定谔的猫
发布时间:2013-01-04 11:56:56
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天使在人间
其人其事如此,其科学上的成就也不乏独特之处。薛定谔于1926年提出其波动方程时已39岁,比起量子力学史上的其他英雄们,可谓是大器晚成(发表他们的第一篇成名论文时,爱因斯坦26岁,玻尔28岁,海森伯24岁,泡利25岁,狄拉克24岁,约当23岁,乌伦贝克和戈德斯密特分别为25和23岁),在这一点上,他倒是与其柏林大学的前任普朗克不无相似。据说他的这种创造性的激情,恰恰来自圣诞节假期中与情人的幽会,且一发而不可收,在短短不到五个月时间里,一连发表了六篇论文,不仅建立起波动力学的完整框架,系统地回答了当时已知的实验现象,而且证明了波动力学与海森伯矩阵力学在数学上是等价的[狄拉克也证明了],令整个物理学界为之震惊。颇有讽刺意味的是,尽管为革命性的量子力学作出了基础性的贡献,薛定谔本人的初衷却是恢复微观现象的经典解释;而更令人称绝的是,薛定谔本人坦承他的科学工作,常常并非是独创性的,但他总能敏锐地抓住一些始作甬者的创新性观念,加以系统的构建和发挥,从而构成第一流的理论:波动力学来自德布洛意,《生命是什么》来自玻尔和德尔布吕克,而“薛定谔的猫”则来自爱因斯坦。
今天,量子力学已成为整个理论物理学和高科技的基础,从粒子物理和场论,到激光,超导和计算机。格利宾的书对量子力学的历史发展和应用作了相当通俗形象的描述。但如何解释和理解量子力学的成果,却至今依 埃尔温·薛定谔
然是学界,尤其是科学哲学上的热门话题。爱因斯坦和玻尔为之争论了一辈子,“薛定谔的猫”则被爱因斯坦认为是最好地揭示了量子力学的通用解释的悖谬性。其大意是:在一个封闭的盒子里装有一只猫和一个与放射性物质相连的释放装置。在一段时间之后,放射性物质有可能发生原子衰变,通过继电器触发释放装置,放出毒气,也有可能不发生衰变,因此依据常识,这只猫或是死的,或是活的。而依据量子力学中通用的解释,波包塌缩依赖于观察,在观察之前,这只猫应处于不死不活的迭加态,这显然有悖于人们的常识,从而凸显出这种解释的困境。为摆脱这种困境,人们设想出了种种方案,但似乎并不能填平这种常识与微观特异性之间的鸿沟。例如格利宾本人所赞成的多世界解释,认为猫死与猫活这两种结果分属两个独立平行且真实存在的世界,是我们的观察行为选择了其中之一为我们的世界。这似乎不仅没有消除,反倒是增加了人们的困惑。