※ [本文转录自 Gossiping 看板 #1Tkfx8C5 ]
作者: DreamYeh (天使) 看板: Gossiping
标题: Re: [问卦] 为什么薛丁格在网络上特别有名？
时间: Thu Oct 31 16:43:47 2019
※ 引述《Jyery (文弟)》之铭言：
: yo
: 物理学一堆学者 一堆定律
: 反而薛丁格在板上最有名
: 国中也没教过
: 文组也不会学到量子力学
: 但是薛丁格反而在网络上名气最大
: 有没有人知道为什么？
又到了科普时间啦！里面出场主角包括著名的爱因斯坦、希特勒，
希望大家喜欢。
1905年，爱因斯坦提出狭义相对论，他说光速是不变的、且物理规
律的形式在任何惯性参考系是相同的，进而推论时间、空间都不是
绝对的....
1915年，爱因斯坦更提出广义相对论，说明重力源能够造成时空扭
曲。
这两个理论提出，很快就造成世界轰动！各物理学家都连忙说
“快推！免得有人说我们看不懂！”
（但搞半天，乡民还是只懂 E=mc^2）
随着各种实验，证实相对论的正确性，爱因斯坦就变得非常有名～
当时爱因斯坦就说：“德国的科学技术是世界第一！”
后来JOJO的修特罗海姆就把他借去用了（误）
爱因斯坦当时认为：物理对象应包含准确性
没想到打脸爱因斯坦的德国科技，竟还是德国科技！
当时的德国科学家海森堡、和丹麦科学家波耳，一起在哥本哈根
研究，在研究过马克斯・玻恩（没错，又是德国科学家！）的波
函数后，他们发表了“哥本哈根诠释”（1927）。
这个诠释给予了量子行为一个精简又易懂的解释.....
包括
1.一个量子系统的量子态可以用波函数来完全地表述
2.玻恩定则：量子系统的描述是机率性的。
3.测不准原理：一个粒子的位置和动量无法同时被确定
4.波粒二象性：一个实验可以展示出物质的粒子和波动行为
5.大尺度宏观系统的量子行为近似于古典物理
怎么样？够精简又易懂吧？？......好吧！至少对于当时物
理学家来说是这样XD
但这样物质又是粒子、又是波。粒子的位置和动量无法被同
时确认。这些讲得好像上帝是掷骰子决定物理行为的说法，
就让爱因斯坦等人不接受。
前面说到，1920年末，爱因斯坦就因为相对论而大为有名，
1927和另一个柏林大学教授结识，时常讨论最新物理，又两
人都住在柏林。因此两个人时再就举办派对、一起划船，讨
论科学。
没错，这位好基友(X) 物理学好朋友(o)，就是这篇的主角：
薛丁格了！
在小船上，爱因斯坦就薛丁格抱怨说：“绝对观（物理应同
时包含准确数值和特性）是这么好！他对物理学界是这么好
！而上面那一个！（指著海森堡）”
“竟然说量子都是能靠机率来描述！我冻未条了啦！我比他
还冻未条了啦！物理实验作得这么清楚，为什么要用上帝
掷骰子来描述！！喔气气气气气！！！”
薛丁格在小船上，连忙劝阻爱因斯坦，不要这么生气。说：
“没关系！没关系！我们提出更多科学实验来打爆他！海水
退潮才知道谁没穿裤子！”
然而没多久，希特勒就在1933年成为德国总理，当时爱因斯
坦在美国，准备回国，纳粹就突袭了他在柏林的公寓还剥夺
爱因斯坦。但为什么纳粹要忽然迫害爱因斯坦？
爱因斯坦有大规模毁灭型武器（X）
纯粹因为爱因斯坦是犹太人（O)
不过我们后来知道爱因斯坦的相对论，真的可以研发出大规
模毁灭型武器，那就是后话了。
总之这一搞就把爱因斯坦困在美国，爱因斯坦也成为普林斯
顿高等研究所的首批研究员。
另一方面，薛丁格虽不是犹太人，但也看不惯纳粹的焚书运
动（之后还有坑孺），心灰意冷，就来到了牛....牛津大学
旅途中他还不忘记跟他的好朋友写信抱怨这件事。当时还没
八卦板，他们也只能透过信件来抱怨一下时政而已。
但也因此，两个人继续搭上线，继续表达对哥本哈根诠释的
不满。
之后，在1935年，爱因斯坦还提出“ EPR悖论”
（EPR悖论之后有空再说）
总之两个人共同目标，其实都是企图提出一些实验，藉以说
明哥本哈根诠释，其实并不完备。
在给薛丁格的后续信件中，爱因斯坦又提出一个想法：“假
如我准备一颗球、两个盒子，然后随机把球放入其中一个盒
子，将盒子送给海森堡。那他在打开前，只能说盒内有球的
概率是50％。难道他要说这盒子可以用波函数表示吗？”
之后，在八月八日（父亲节耶！写个信有过份吗！）
爱因斯坦又写了封信，把实验内容进一步延升。
爱因斯坦将球变成“火药”。内容其实也差不多，意思是火
药是不稳定地，在一段时间后，将处于一个“爆”与“不爆”
的混合状态。
爱因斯坦坚称，海森堡、波耳和所有的物理学家，都不应接
受这种奇怪的状态，因为
“现实中不存在介于爆与不爆之间的重叠状态”，
大自然必须从两者中择一。
（他们想不到的是，后来很多东西都变成这种有与没有的重
叠状态，例如追踪器、说过的话，不过这也后话了）
薛丁格接到信件后，大感吃惊！因为当时正逢战争，英国时
常被火药轰炸。薛丁格感觉：这时候说火药不好吧！
他于是和同伴讨论到爱因斯坦的实验，他说明他的想法计画
：“我决定把实验改成
在封闭容器里面放一只猫，然后用一个可被放射性物质控
制的毒气瓶，让猫处于活与死之间！！！”
他助手大为惊讶地说：“为什么要用毒气啊！！！”
他也回嘴和其他人说：
“看吧！我就说没有人会去关心那只猫嘛！”
当时由于没有猫本协会，因此他这样的实验，也没收到什么
抗议。
他在回信就提出了著名的薛丁格的猫实验！：
“假设把一只猫、一个装有氰化氢气体的烧瓶、和放射性物
质放进封闭的盒子里。放射性物质会有某机率发生衰变，
而这衰变会导致放出放射线。
而放射线会导致里面的放射线侦测仪器启动，打破烧瓶。
进而导致猫被毒死！”
“氰化氢？这样一来柯南就会去找你？”
“不，因为进行一段时间后，猫会同时处于活、与死的状
态，猫的性命取决于原子核是否衰变。”
（简单来说，哥本哈根诠释仅假设微观世界，但因为薛丁
格的实验，会将微观世界的结果，影响巨观世界，进而
做出判断）
https://i.imgur.com/5wtiWZh.jpg
“根据哥本哈根诠释，在实验进行一段时间，猫会同时处
于活与死的状态（对于盒子外的世界而言）。这与直观
想法不同，因为猫只能是死、或是活。”
结果爱因斯坦也开心回道：“你的猫说明了我们观点相同
！猫怎可能又死又活？同时包含生与死的波函数，是无法
当作真实描述的！”
在收到爱因斯坦回信的之后，薛丁格就将这则“薛丁格的
猫”，发表在鼎鼎大名的杂志《自然科学》
（Die Naturwissenschaften）上。也导致这个实验彻底红
了起来！
（虽然后来有人对这本杂志不以为然
→ realtw: 自然科学? 哈 原来加上这四个字 连人名都没有的就变权威了 11/16 14:19
→ realtw: 本来就是酸这个野鸡杂志有没有权威性 你还较真上了XD 11/16 14:43
）
但薛丁格的猫由于浅显易懂....恩至少比刚刚说的哥本哈
根诠释还好懂吧！
且引人注目（乡民：有猫我就推！）。就这样大红特红起
来。
补充八卦：薛丁格把实验过程，从炸弹变成毒气，是不是
想避讳当时火药惨遭轰炸的英国，这不得而考。然而毒气
的概念却还是被纳粹拿来应用了.....囧
总之这实验，其实当初提出是想对哥本哈根诠释提出修正
，可惜哥本哈根诠释仍然能解释该实验：，当盒子封闭时
候，系统同时存在于“衰变原子/死猫”和“未衰变原子/活猫”
两种状态的叠加态，当打开盒子，进行观察时，波函数才
塌缩为其中任意一种状态。
听起来还是不好理解，什么波函数？叠加态？乡民直接翻
桌！还是猫咪最好了！“活猫或死猫同时存在”的概念，
也很容易推广成各种形式：
薛丁格的内裤：在裙子未掀起前，可说有穿、也可说没穿
但在侵犯绝对领域时就会影响内裤状态，因此可说有也可说没有。
薛丁格的追踪器：在正式调查前，可说有追踪器、也可说没有，
但在调查中，国家机器会介入。因此可说有也可说没有。
......................
这些都很好理解！也因此薛丁格的猫，就这样在网络世界
推广起来。