薛丁厄的貓,我可不可以理解成,搖骰子,搖好後,不打開,裡面可能是1到6點,各種可能,但打開後就確定具體是幾點。這個現象沒什麼神祕可言。

薛丁厄方程,粒子在某空間出現的概率函數,是不是人類在這個尺度下面,沒有先進觀察設備,只能探究到它這某區域裡面出現的概率,如果儀器夠先進是不是粒子的運動應該確定的,而不是一個概率問題。


1.不可以這麼理解。首先理解疊加態是關鍵,以你的話說,骰子在被打開前是旋轉狀態,或者說是混沌狀態,甚至連骰子都不是,是一堆亂七八糟的東西。它不是那一面朝上的問題,而是幾個面同時朝上或者幾個面同時不朝上的。這就是所謂疊加態。

2.這個不是探測裝備的精密度問題。而是描述事物的方法。舉個例子:比如說你知道一個沿著直線的物體運動的公式l=sv 。所以 你能很精確的描述它的位置和運動狀態。因為它的運動足夠簡單,我們知道如何描述它。而量子的運動無法那麼精確的計算,因為它有不確定性,而且他的速度,方向和位置,我們無法同時得到。所以只能用概率的方法來描述量子到底在哪。當然以現在的科學方法,我們還無法精確描述量子,就只能用薛定諤方程了。


1.不可以這麼理解。你說的是定域隱變數理論,已經被bell不等式、量子互文實驗否定。不打開,裡面可以是1-6的相干疊加態,和普通的非相干概率疊加不同。

2.不是,目前這些實驗都要滿足量子非破壞測量的條件,即測量不破壞本徵態。


不能。

某種意義上,老愛就是你這麼理解的。

貝爾不等式(以及其它很多類似的不等式)可以用來檢驗事實上到底是怎麼回事,但結果,你也都知道了。


第一段話:其實你這麼理解也是對的,但並沒有表述完整,愛因斯坦並不相信物質的運動是概率決定的,他認為物質運動是有既定軌道的,不論是否是微觀粒子。如果你這段話拿給愛因斯坦看,他也會說是對的。我再稍微加點:量子力學認為粒子的態,在你觀察它以前,粒子的狀態都是不確定的。正因為你觀察它,觀察這個行為本身使得粒子的態由不確定變為了確定。這個現象在量子力學裡成為量子坍縮。愛因斯坦認為,物質在一開始的狀態就已經確定了,你觀察與否,它的狀態一直都是那樣。對於到底是愛因斯坦的觀點被接受還是量子力學的被接受,樓主可以再瞭解一下量子糾纏現象。

對於你第二段問題當中,你這個思路我認為是有道理的,普通人下意識的確都會朝這個方向思考,但是我們無法製造出這樣的實驗設備來進行測量。量子力學中的海森堡測不準原理告訴我們,空間尺度存在一個普朗克尺度,測量任何物質的尺度都不可能比它更精確,比普朗克尺度還小的尺度是沒有意義的。所以說,你這個造出足夠精確的實驗儀器來驗證這個問題,是不可能實現的。

若要想深入瞭解,推薦給你一個科普視頻

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個人能力有限,若有錯誤之處請給予批評與討論。


你說的可能是正確的。但既然短時間內無法證實,那麼為什麼要去關心呢。其次,就算確實有這個可能性,能否有一個可以表達(數學形式)的理論去描述這種物理呢,而且,根據奧卡姆剃刀原則,這種理論框架要麼比現在的量子力學實用,要麼比量子力學表達要簡潔。

其實你能發展出來你就是物理學大佬了。

如果不能回答以上問題,那就是廢話。我可以給出一系列猜想,但是如果不能解決這些問題,都是空想,說白了就是「莫須有」,我可以想一萬種這種可能性。


題主的誤會和不解我也遇到過。對我來說,我覺得這來源於初高中科普文章讀得太多,而系統的數學描述形式卻沒有及時跟上。

題主關於骰子的描述,其實反映了量子力學裡「純的疊加態」與「混合態」的區別。數學上,前一個概念可以由一個「在多個分量上都有投影的」態矢量描述,而若引入密度矩陣語言,它由一個Tr rho^2=1的「純態密度矩陣」描述。換言之,不論這個態是怎麼疊加起來的,只要它可以被寫成一個態矢量的形式,那它就滿足Tr rho^2=1,因而叫純態。而後一個概念可以被理解做許多處於不同態矢量的物體所構成的「系綜」,譬如說,一個系綜裏20%的物體具有態矢量v1,另80%具有態矢量v2」。因而,一個處於疊加態的骰子,和一堆以不同概率讓不同的面朝上的骰子,在量子力學的框架內是完全不一樣的。

怎麼不一樣呢?首先需要重新敘述一下測量的概念。對純態(即具備某疊加態的單個物體)做測量本來寫作v矢量在算符A下的期望值;但它也等價於v矢量對應的密度矩陣rho在乘以A後的trace,即Tr rho*A。後面這個敘述可以自然地推廣到混合態中。於是題主可以嘗試計算對如下兩種不同情況的1/2自旋的測量結果:1) 態矢量(上+下)/根2的Sx期望值,2) 50%上自旋和50%下自旋組成的混合態的Sx期望值。你會發現,只有前者這種「相干」的疊加纔可能使得測量結果是1,而後者作為「不相干」的混合則只可能是0。

最後,我猜題主想問的是,既然每一次的測量結果最終仍然是確定的,只是對同種製備方法得到的多個體系做測量的結果會不一樣,那麼會不會只是因為我們錯失了體系裏的什麼信息,從而導致我們不能預言每一次的測量結果呢?這個問題很早就有人想過,(似乎最早的有愛因斯坦?),並被總結為隱變數理論。貝爾針對此提出了一個可以做實驗證明或證偽的方法,叫做貝爾不等式;而最終的實驗結果是,即使的確存在某些這樣被遺漏的信息,它們也不是局域的。即,局域的隱變數理論不成立。

當然,測量在量子力學中的怪異特性也始終令科學家們不舒服。在正統的哥本哈根學派,和上述隱變數理論之外,還有人提出了多世界詮釋,相容歷史詮釋等。但更詳細的東西需要題主自己學習了~


In math,we believe!

這個在上面是嚴格證明不能同時測準粒子的動量和位置的,所以並不是儀器測量精度的問題。


謝邀

量子的概率並不是經典概率那樣,扔骰子這種問題雖然你不看就不知道是幾,但它是有個確定的數的,不會在你看的時候變成別的數,但是量子概率是真的你不知道它一定在哪一個數上,只知道有概率在哪些數上。

第二個問題有點奇怪,你解一下薛定諤方程試試,就是一個偏微分方程,哪裡涉及到儀器先不先進的問題呢?解出來波函數該是怎麼樣就是怎麼樣,不確定性原理也是可以從傅立葉變換中得到數學上的證明,和儀器先不先進沒有關係。


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