袁岚峰1周前
薛定谔猫的生与死,以及它有什么用 有一个科普杂志叫做《世界科学》,它创刊于1978年,跟我同岁,由上海市科学学研究所主办。是的,“科学学”是一个词,它的英文是science of science,——这个名字简直太牛了;或者叫做science studies,——这个名字听起来就平常多了。关于科学学和它的创始人贝尔纳(John Desmond Bernal,1901 - 1971),我刚好知道一些,所以跟科学学研究所的人相谈甚欢。 关于这些,以后再跟大家详谈。这次要跟大家说的是,科学学研究所请我为2025年第6期的《世界科学》写一个卷首语(),因为这一期的两篇主题文章都是关于量子研究前沿的。下面我就来向大家介绍一下,并推荐大家关注《世界科学》。 在《世界科学》杂志2025年第6期中,有两篇主题文章介绍了量子领域的两个重要研究方向,一篇叫《量子世界究竟在哪里结束,具体的现实从哪里开始?》,一篇叫《全尺寸量子计算机究竟有什么用?》。一眼就可以看出,前者主要谈的是理论,后者主要谈的是应用。然而更仔细的观察,可以发现两者谈的都是薛定谔的猫:前者谈的是薛定谔猫的生死,后者谈的是薛定谔猫的用处。 薛定谔的猫,可能是最为公众熟知的量子力学概念之一,——可能还可以把“之一”去掉。薛定谔(Erwin Schrödinger,1887 - 1961)是量子力学的创始人之一(这个“之一”肯定不能去掉),他在1935年提出了这个思想实验:把一只猫、一个放射性原子和一瓶毒药一起放在一个房间里,在一定的时间内,这个放射性原子有一半的概率衰变,一半的概率不衰变。如果放射性原子衰变了,毒药就释放出来,将猫毒死(动物保护协会发来抗议!)。如果不衰变,猫就活着。 那么在你没有打开房间观察的时候,你该怎么描述猫的状态?你只能说,猫处在一半死一半活的叠加态。但这样的状态我们从未观察到,甚至都难以想象这样的状态。因此,薛定谔的猫对量子力学是个严重的挑战,至少对它的实在性或完备性是个严重的挑战。
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