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主题:Sean Carroll:如何理解量子力学 -- 万年看客

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家园 【原创】“薛定谔的猫”的确是个认识论的问题

“薛定谔的猫”的确是个认识论的问题。

波粒二象性之所以在西方科学家那里难懂,主要是因为西方哲学的一神教源头只承认事物形态的唯一性(当然,也有三位一体。但这对于一般人来说太超出想象了。)

而对于中国人或者东方哲学体系来说,波粒二象性并没有什么难懂之处。所谓“横看成岭侧成峰”。一座山本身来说同时具备岭的形态和峰的形态。但对于观测者来说只能在某一时刻,某一角度,观测到某一形态。所以波函数可以表示“山”的混沌状态,而“坍缩”则表明了可观测的瞬时状态而已。

至于“薛定谔的猫”,以前写过一个类似的答帖,能更通俗的解释这个佯谬,摘录如下:

在地球上,现在的你在这一刻是生存的吗?

很显然,我们认为我们是生存的。我们怎么知道在12点和12点零零零零零一纳秒之间我们是生存的?这是因为我们在12点是生存的,在12点零零零零零一纳秒也是生存的。所以我们认为在此之间我们也是生存的。这就是个微积分的关系,在世界线的任意两点之间的状态由这两点的瞬时状态来推定。

当然,如果两点之间的间隔太大,则推论的误差就很大。举例来说,十年前某人富有,十年后某人更富有,但中间这十年可能他经历过一次08年经济危机,财富缩水过一次,但后来又以更快的势头增长了。换言之,间隔越大,曲线就越不平滑,波动越大。

而当这个间隔趋近于无穷小或零的时候,则推论的误差就可以忽略或没有意义。

这个问题其实就是“薛定谔的猫”的另一种表达形式。“薛定谔的猫”佯谬在于他暗含了对脱离状态后的情况的预见。由于在当时还没有发生,那么自然我们无从知道这只猫到底是生还是死。但这并不代表在任一时刻,猫是在活着和死了的双重状态,只不过我们所取的世界线间隔太大没有触及这一点而已。

如果我们把“薛定谔的猫”的设定稍微改动一下,薛定谔不再是过一小时才去看这只猫是死还是活,而是每隔一个纳秒去看这只猫是死还是活,那么我们就可以很肯定的把猫的死活状态缩减到纳秒一级。

这个间隔可以一直变小直到我们满意为止。当然,如果间隔趋近于无穷小,那么就等于容器一直打开着,观察一直在发生。这就变化为我们的日常生活经验了。

这在统计学上其实就是采样的范围和频率的问题。采样越多越频繁,采样区间越小,数据越多则统计越精确。量子力学主要是个统计力学。波函数说穿了其实就是个对“在已知时间和地点找到该粒子的几率”数学描述而已。用爱因斯坦的话来说(大意)量子力学就是对某个未知的更完美的理论的统计近似而已。

通宝推:任爱杰,
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