Doodle/Erwin Schrödinger想出薛丁格貓影響全世界!量子力學先驅!

玩樂家 | 8/12/2013 | Share on Facebook
距離今天(8/12)126年前,奧地利誕生了一位物理學家Erwin Schrödinger埃爾溫·薛丁格,而Google首頁上的Doodle上的貓即代表著「薛丁格貓」,他提出了薛丁格貓思想實驗,想...
距離今天(8/12)126年前,奧地利誕生了一位物理學家Erwin Schrödinger埃爾溫·薛丁格,而Google首頁上的Doodle上的貓即代表著「薛丁格貓」,他提出了薛丁格貓思想實驗,想要證明量子力學當身處於宏觀條件下,一切嘗試中都藏有不可彌補的裂痕,雖然薛丁格貓只是個假想實驗,但這個實驗說明了很重要的疑問,成為思想實驗的試金石。


Erwin Schrödinger埃爾溫·薛丁格提出了4大論文,分別是「波動方程式是時間獨立的系統」、「薛丁格方程式」、「斯達格效應」、「該系統隨時間而有所變化」,這些論文被物理學界公認為非常意義重大,同時也奠定了量子力學的基礎。
圖/ Bletchley 創用 CC 署名-相同方式共享 3.0

根據由尼爾斯·波耳和海森堡在哥本哈根提出的量子力學哥本哈根詮釋,在薛丁格貓實驗一段時間後,貓會處於又活又死的疊加態,玩樂家覺得這有點像蛋煮得半生不熟。不過若假若我們觀察盒子內部,我們會觀察到1隻活貓或1隻死貓,而不是同時處於活狀態與死狀態的貓,因為非死即活。

薛丁格貓實驗引起一個問題-到底量子疊加是在甚麼時候終止,並且塌縮成兩種可能狀態中的一種狀態?

因為現實條件不確定性太高了,但是這個實驗主要讓我們用「想像力」來思考這個問題,各位玩家可以思考看看。
薛丁格貓是假設把1隻貓和1個裝有氰化氫氣體的玻璃燒瓶和一個放射性原子核放進封閉的盒中。當盒內的監控器偵測到衰變粒子時,就會打破燒瓶,殺死這隻貓。
圖/Dhatfield-創用 CC 署名-相同方式共享 3.0




我們生活周遭有哪些科技是用到量子力學呢?其實量子力學都一直身處在我們的身邊,只要是有應用到電子的物品,基本上就有應用到量子力學。

 像是雷射也應用大量的量子力學來設計。
美國空軍使用雷射器


解析度很高的電子顯微鏡,可以用來看超小的病毒。
圖/Stahlkocher 創用 CC 署名-相同方式共享 3.0




原子鐘時間準確度是很高~
NIST-F1銫噴泉原子鐘

還有常在醫院看到的核磁共振也是,不過下圖這台可不是常見的核磁共振喔!

英國伯明罕大學理學部900MHz核磁共振儀21.1 T
圖/MartinSaunders



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