• 薛定谔的老鼠夹 - [科学家]

    2006-04-28

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    以下要展示一个伟大理论的诞生。
    每一个座位都坐满了观众,其余的坐在了台阶上,要么挂在墙上。这一定会对他们产生一种震撼性的气氛,而这种气氛正是他们所喜欢的,他们很长时间之后都不会忘记这次演示。
    可惜那些都是幻觉。幸运的是,会有一位大人物来亲自做这一演示,他大部分时间呆滞地望着空中,时而有着几段逻辑严密而不失幽默的语句,展示出他深刻而复杂的思想。这当然不仅仅是一个量子领域的概念。爱因斯坦曾把量子纠缠令人难忘地称作“远距作用的幽灵”,当然,我们现在知道这个现象完全是理性的,而不是幽灵——但是它仍然非常令人吃惊。我们都知道薛定谔的猫,但是人们很容易忘记,薛定谔的主要目的不是为了断言叠加量子态的存在,而是为了检验它们在一个宏观物体上表现出的悖论式的因果关系。考虑到动物福利,这次使用一个简单的装置来代替一只猫,规则制定者把它称作“薛定谔的老鼠夹”。
    首先,我们支好老鼠夹——当然,我们只需要想象——那是一个崭新锃亮的老鼠夹,上面放了一块卡通风格、有许多洞的瑞士奶酪。然后,它已经抓到了一只老鼠。好的,现在我们知道鼠夹上有一只老鼠,我们并不知道它的量子态。这是什么意思?别问我,我不知道,但是请继续。
    我们可爱的老鼠可以有两种不同的模式谐振。薛定谔教授说,我把这两种模式称作死和活。OK,死和活。那么,我们到底抓住了一个活老鼠,还是一个死老鼠?同学们,这是一个巨大的谜!
    接下来要诉诸量子纠缠。让这只老鼠的命运和一只猫的命运纠缠——在我们的观念装置中,叫做老鼠夹——它也以两种模式谐振,这种纠缠将确保两个物体有不同的态:如果猫是活的,那么老鼠就是死的,反之亦然。
    在这个实验的高潮,我们去观测猫的态,并且推断出老鼠的态。如果观测到猫是活的,那么老鼠的波函数立刻就坍塌成为“死”的,而老鼠将留在鼠夹上。然而,如果观测到猫是死的,那么老鼠的波函数将坍塌成“活”的,然后它逃离鼠夹。
    好了,我们继续想象。一切都在运转,按照一种我们心知肚明的逻辑自由运行,猫的命运和老鼠的命运都混合在一个密闭容器里搅拌。然后灯光暗了下来,接着又亮了,空气中出现了猫的态:它是活的。然后是,老鼠的态……
    什么也没有出现。
    猫和老鼠的态谁也没有坍塌,大人物坍塌了,他笨拙地躺在地上,一动也不动。一种微弱的燃烧的气味飘荡在空气中,看上去发生了一个可怕的事故。
    那么,我们的结语是什么?
    这是一个愚蠢的实验,根本就是毫无逻辑的呓语。关于相关性,它什么也证明不了。从来没有什么伟大的理论,它还没有诞生就已经死亡。但是要感谢薛定谔教授和英国沃里克大学数学研究所的Ian Stewart教授,他们阴阳相隔地联手为我提供了观察世界和人的绝妙方法。
    谢谢大家,请在我离开之后再鼓掌。
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