長知識:薛定諤的貓是死的還是活的?(組圖)
史上最著名的10個思想實驗(四)
長知識:量子力學中薛定諤的貓是死的還是活的?(圖片來源:Adobe Stock)
本文接續
9、薛定諤的貓(Schrodinger』s Cat)
薛定諤的貓最早由物理學家薛定諤提出,是量子力學領域中的一個悖論。其內容是:一隻貓、一些放射性元素和一瓶毒氣一起被封閉在一個盒子裡一個小時。在一個小時內,放射性元素衰變的機率為50%。如果衰變,那麼一個連接在蓋革計數器上的錘子就會被觸發,並打碎瓶子,釋放毒氣,殺死貓。因為這件事會否發生的概率相等,薛定諤認為在盒子被打開前,盒子中的貓被認為是既死又活的。
薛定諤的貓(圖片來源:維基百科)
解讀:
簡而言之,這個實驗的核心思想是因為事件發生時不存在觀察者,盒子裡的貓同時存在在其所有可能的狀態中(既死又活)。薛定諤最早提出這個實驗是在回覆一篇討論量子態疊加的文章時。薛定諤的貓同時也說明瞭量子力學的理論是多麼令人無法理解,這個思想實驗因其複雜性而啟發了各種各樣的解釋。
後來,1957年,科學家休‧艾弗雷特(Hugh Everett)提出「多世界詮釋」(many worlds interpretation),對量子力學又有不同的詮釋。其中解釋當有兩個可能性時,這兩個可能性都可以是事實,一個可能發生在歷史而一個發生在未來的都是事實。宇宙的數量非常龐大,每一件可能發生的事都已經發生了,如果沒有發生在這個宇宙,就是發生在另外的宇宙。這個理論解釋,當薛定諤的箱子一被打開,觀察者和這隻(活或死的)貓都馬上一分為二。在某個宇宙,觀察者看到一隻活貓,而在另一個宇宙,另一個觀察者看到一隻死貓─但是這兩位觀察者永遠不會相遇或互相交流。
從那時候起,大家就對這個臆想實驗不斷爭論,薛定諤的貓已變得世界知名,牠是量子力學界最受歡迎的動物。
10、缸中的大腦(Brainina Vat)
沒有比所謂的「缸中的大腦」假說更有影響力的思想實驗了。(圖片來源:Adobe Stock)
沒有比所謂的「缸中的大腦」假說更有影響力的思想實驗了。這個思想實驗涵蓋了從認知學到哲學到流行文化等各個領域。這個實驗的內容是:想像有一個瘋狂科學家把你的大腦從你的體內取出,放在某種生命維持液體中。大腦上插著電極,電極連到一台能產生圖像和感官信號的電腦上。因為你獲取的所有關於這個世界的信息都是通過你的大腦來處理的,這台電腦就有能力模擬你的日常體驗。如果這確實可能的話,你要如何來證明你周圍的世界是真實的,而不是由一台電腦產生的某種模擬環境?
看不見的就不相信嗎?(圖片來源:Adobe Stock)
解讀:
如果你覺得這聽起來很像《黑客帝國》,那麼你說對了。這部電影以及其他一些科幻作品,都是在這個思想實驗的影響下創作出來的。這個實驗的核心思想是讓人們質疑自身經歷的本質,並思考作為一個人的真正意義是什麼。這個實驗的最初原型可以一直追溯至笛卡爾。在他的《Meditations on the First Philosophy》一書中,笛卡爾提出了能否證明他所有的感官體驗都是他自己的,而不是由某個「邪惡的魔鬼」產生的這樣的疑問。笛卡爾用他的經典名言「我思故我在」來回答這個問題。不幸的是,「缸中的大腦」實驗更為複雜,因為連接著電極的大腦仍然可以思考。這個實驗被廣泛的討論著,有許多對於此實驗前提的反駁,但仍沒有人能有力的回應其核心問題:你究竟如何才能知道什麼是真實?
這個實驗的核心思想是讓人們質疑自身經歷的本質,並思考作為一個人的真正意義是什麼。(圖片來源:Adobe Stock)
責任編輯:杰夫
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