最近,一款叫做“Labubu”的玩偶成為了潮玩“頂流”。Labubu的爆火讓小編聯(lián)想到物理學界的一位已經(jīng)火了90年的“神獸”——薛定諤的貓,創(chuàng)始人是奧地利物理學家埃爾溫·薛定諤(Erwin Schr?dinger)。薛定諤還是量子力學的聯(lián)合創(chuàng)始人之一,論知名度,薛定諤和貓,誰更出名還真不好說。
1
薛定諤思想實驗
1935年,薛定諤提出了一個思想實驗,一只貓和一個帶機關(guān)的毒氣瓶被關(guān)在一個密封的箱子里。毒氣瓶機關(guān)由放射性物質(zhì)衰變控制,衰變發(fā)生就會啟動機關(guān),砸碎瓶子,放出毒氣,殺死貓咪。根據(jù)量子力學,放射性物質(zhì)何時發(fā)生自然衰變是不確定的,只知道這種物質(zhì)在一小時內(nèi)發(fā)生衰變的概率是50%。
請問,一小時后,貓咪是死是活?問題的關(guān)鍵是要不要打開箱子。
打開箱子,貓的狀態(tài)很確定,要么死,要么活;不打開箱子,就不知道是死是活,它的狀態(tài)和物質(zhì)衰變的不確定關(guān)聯(lián)在一起,即生和死的量子疊加態(tài)。
根據(jù)哥本哈根詮釋,只要箱子不打開,貓就處于生和死的疊加態(tài)。打開箱子確定貓的生死的過程,相當于量子力學中的“測量”行為。一旦箱子打開實施測量,波函數(shù)坍縮,貓的生死疊加態(tài)就結(jié)束了,貓的狀態(tài)就確定了——生或死。
“薛定諤的貓”原本是為了暴露量子理論的悖論,后來卻成了流行文化的標志。
2
橫掃大眾流行
這只貓的走紅要感謝科幻作家厄休拉·k·勒吉恩,她是薛定諤貓走向大眾的推手,在她的短篇小說《薛定諤的貓》中,主人公遇到了一只黃貓,就是薛定諤的貓。
Labubu家族有很多的款式,薛定諤的貓隨著流行也演化出了許多版本,逐漸成為不可預測和不確定的文化符號。
麥金太爾(F. Gwynplaine MacIntyre)為他的短篇科幻小說《薛定諤貓的保姆》創(chuàng)作了一幅插圖,一只貓同時處于一個不可能存在的物體的前面和后面,似乎這只貓?zhí)幵诙喾N生與死的疊加狀態(tài)中。
藝術(shù)家齊杰(Jie Qi)把它放入埃舍爾的“不可能立方體”中
它深受影視作品喜愛,謝爾頓用它來開導鄰居
《復仇者聯(lián)盟4》靠它打開傳送門,實現(xiàn)時間旅行
它被人們穿在身上。
出現(xiàn)在聊天表情包中
周邊無數(shù)
3
學術(shù)圈萌寵
要說誰對科普量子力學貢獻最大,薛定諤的貓一定能進前二。
薛定諤創(chuàng)造了它,用既死又活來取笑哥本哈根詮釋。在很長一段時間,它只停留在思想實驗,到底有沒有“貓態(tài)”?薛定諤在1952年說,人類沒有能力使用單個的光子、原子來做實驗。
然而薛定諤的玩笑卻開啟了科學家們在量子世界的實驗探索。他如果穿越到今天,看到實驗科學家馴服單個的光子、原子,一定會大吃一驚。
實驗物理學家塞爾日·阿羅什說,他的工作是捉住那只薛定諤的貓。2012年,他與美國物理學家大衛(wèi)·維因蘭德因“突破性的試驗方法使得測量和操縱單個量子系統(tǒng)成為可能”,獲得諾貝爾物理學獎——困擾物理學界多年的“薛定諤的貓”,在現(xiàn)實中被“捉”住了!
在實驗室中,薛定諤的貓還有哪些款式呢?
《自然·物理》雜志一篇文章提到,研究人員將“銻原子貓”嵌入硅量子芯片中,對其量子態(tài)獲得了極其精細的控制——實現(xiàn)對“銻原子貓”量子態(tài)的控制。
中國科學技術(shù)大學的團隊利用激光冷原子方法,制備成基于自旋的薛定諤貓態(tài),具有超長相干時間,讓“薛定諤的貓”活了20多分鐘!
左手拿捏高冷學術(shù),右手橫掃大眾文化——這只量子貓簡直是通吃全場的“喵圈頂流”!
你喜歡哪一款呢?在評論區(qū)寫下你的看法,讓我們看看“隱藏款”在誰的手上。
特別聲明:以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺“網(wǎng)易號”用戶上傳并發(fā)布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.