【量子初级】薛定谔的猫：永远测不准的量子世界

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精华笔记 

一、玻尔模型的局限和问题所在

1. 玻尔模型描述的是，电子绕着原子核如天体运动一般做圆周运动，只是人为强行假定电子绕核运动的角动量是量子化的；

2. 玻尔提出的“玻尔模型”只在极其简单的、单电子结构的原子才有效，在其他情况下并不准确；

3. 随着实验手段的进步，科学家实际去测量电子在原子核周围的位置，发现完全没有既定的运动规律；

4. 但是随着测量次数的增多，电子在原子核周围的出现满足概率分布。离原子核近的地方找到电子的概率要比离原子核远的地方找到电子的概率大；

5. 如果把电子出现的位置全部拼起来，就行成了所谓的“电子云”，在电子出现的概率分布上，是有显著规律的。

| 通常状况下氢原子的电子云

二、量子世界的概率性语言

1. 描述量子世界运动的规律，用的是概率性的语言。确定性在量子世界里崩塌了，无法精确地用电子某时、某地以某种速度运动，只能说电子在某时、某地附近以及某种速度出现的概率是多少；

2. 用概率的语言描述量子系统的状态，会出现神奇的情况，一个量子系统可以同时处在两个不同的状态。比如，一个量子系统以50%的概率处在状态A，同时以50%的概率处在状态B。

| 二维空间的概率波函数

三、薛定谔的猫

1. 薛定谔的猫是薛定谔发明出来讽刺薛定谔自己提出的概率波概念的思想实验。猫放在盒子里，盒子的开关跟一个量子开关绑定，开关的状态控制了毒药是否被释放。只有当盒子被打开的时候，通过观察猫的死活，才知道开关在过去的一段时间里是否被触发了。但是在打开盒子前，开关的状态是既开又关的，用量子力学的概率语言来描述，就是猫在盒子被打开前，它的状态是半死半活的；

| 薛定谔的猫

2. “薛定谔的猫”揭示了在量子世界中，测量的行为会影响量子系统的状态，强调了主观、精神这些元素在量子世界的作用。

思考题：薛定谔的猫，有没有什么地方让你觉得不舒服？请把你的想法分享在留言区内。