薛定鄂的猫的试验中,观测的意义是什么?

薛定鄂的猫的试验中,观测的意义是什么?

先说结论:猫不可能既死又活。

哥本哈根阐述之所以得出既死又活的结论,是因为只谈论可观测量,在实际操作的过程中,就是只讨论已经观测到的量。通俗的说,就是我不管你猫是死是活,反正我没看到之前,它是又死又活叠加的。

因此争论的焦点,其实就是事件发生的基本准则是什么。

1、一件事如果已经发生了,但是观测者还没观测到,是不是意味着它还没有发生??

2、如果一件事,一直没有人观测到它已经发生,那么它跟没法发生有什么区别??

狄拉克根据以上两个论点,得出结论:如果一件事,我们一直没有观测到它,等于它没有发生。因此建立理论时,应该只讨论可观测量。

爱因斯坦不同意,薛定谔、德布罗意、玻姆等人也不同意,玻姆后来搞了隐变量,就是已经存在还没有观测到的量。

孤立的看一件事,谁也无法说服对方;但是统计一定数量的事件,发现观测者并没有遗漏任何事件,狄拉克似乎是正确的。

但是对既死又活的猫的荒谬性而言,上述结论似乎没有帮助。猫有可能已经死在盒子里了,只是我们还没有观测到,但是没有观测到,怎么知道它已经死了?——因此这个问题的核心是,事件是否可以精确预言,事件是否会按照既定条件精确的发生? 量子力学的回答是否定的,不可能任意精确预言一件事,因此除非看到死猫,否则不能假定它已经死了,因为已有的信息不足以判断它一定会精确的死掉。

绕来绕去,又回到玻姆隐变量。那么是否可能存在我们忽略掉的信息,使得我们不打开箱子可以假设猫已经死了呢? —— 实验和理论都给出证据,表明不存在已经被忽略掉的信息,证据是通过统计学得出的,因为统计表明,如果存在被忽略的信息,那么事件发生的概率将会被忽略的信息影响,然而观测表明,事件发生的概率,完全等于已经掌握的信息给出的预言。即如果存在被忽略的信息,它不会对事件概率造成任何影响,利用奥卡姆剃刀可以剃掉。

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可是,可是,我们明明就知道,猫的确有可能在打开箱子之前就死了啊,为什么会这样呢?科学在解释这个简单常识上面怎么不管用呢?

----------------------下面揭晓答案----------------------

其实在这个实验里面,时间与空间是被割裂的,量子力学利用统计学进行统计的时候,并没有考虑时空,要么只是对全空间积分,不考虑时间,要么对全宇宙历史积分,不考虑空间。“猫的确有可能在打开箱子之前就死了”这句话对量子力学是没有意义的,量子力学里面,猫只有死与活之分,没有什么时候死之分。猫死的时间,在量子力学里面,是不确定的。导致猫死的那个原子核什么时候衰变,是完全不确定的,可能过一亿年它才衰变,它的寿命只是统计平均。

就这样。

最后的问题是,我们是否可以放一个探头在箱子里面,打开之间就知道猫是否已经死了呢?完全可以。 那样的话,根据量子力学,猫从装置运行开始,还是一直处于死活叠加的状态,直到它已经死了被探头观测到。因此在量子力学里面,事件的性质是依赖观测而定义的。

最后的最后,我想说的是,量子力学并不是一个完善的理论,在薛定谔猫的实验中,只要加一个时间参数限制,就能确定猫是死是活,当然加了时间之后,量子力学就不管用了(概率守恒或归一化被破坏*注)。也许我们仅仅是需要一个,加了时间参数仍然管用的量子力学,而不是认为这个宇宙疯了不按照量子力学规则运行。

-----------------注:归一化被破坏会导致奇葩的结论,比如1/3个猫死了,有2/3个猫活着,好像比既死又活还可怕。其实我的心理是可以承受这个奇葩结论的。因为我们已经存在类似的理论了,即夸克携带的电荷,就是1/3个和2/3个的,但是它们是不可孤立分离出来的。其实这就是量子力学外推到有效范围之外的迹象。当然我并不认为那理论正确的描述了所观测到的现象。