※ [本文轉錄自 Gossiping 看板 #1Tkfx8C5 ]
作者: DreamYeh (天使) 看板: Gossiping
標題: Re: [問卦] 為什麼薛丁格在網路上特別有名？
時間: Thu Oct 31 16:43:47 2019
※ 引述《Jyery (文弟)》之銘言：
: yo
: 物理學一堆學者 一堆定律
: 反而薛丁格在板上最有名
: 國中也沒教過
: 文組也不會學到量子力學
: 但是薛丁格反而在網路上名氣最大
: 有沒有人知道為什麼？
又到了科普時間啦！裡面出場主角包括著名的愛因斯坦、希特勒，
希望大家喜歡。
1905年，愛因斯坦提出狹義相對論，他說光速是不變的、且物理規
律的形式在任何慣性參考係是相同的，進而推論時間、空間都不是
絕對的....
1915年，愛因斯坦更提出廣義相對論，說明重力源能夠造成時空扭
曲。
這兩個理論提出，很快就造成世界轟動！各物理學家都連忙說
「快推！免得有人說我們看不懂！」
（但搞半天，鄉民還是只懂 E=mc^2）
隨著各種實驗，證實相對論的正確性，愛因斯坦就變得非常有名～
當時愛因斯坦就說：「德國的科學技術是世界第一！」
後來JOJO的修特羅海姆就把他借去用了（誤）
愛因斯坦當時認為：物理對象應包含準確性
沒想到打臉愛因斯坦的德國科技，竟還是德國科技！
當時的德國科學家海森堡、和丹麥科學家波耳，一起在哥本哈根
研究，在研究過馬克斯・玻恩（沒錯，又是德國科學家！）的波
函數後，他們發表了「哥本哈根詮釋」（1927）。
這個詮釋給予了量子行為一個精簡又易懂的解釋.....
包括
1.一個量子系統的量子態可以用波函數來完全地表述
2.玻恩定則：量子系統的描述是機率性的。
3.測不準原理：一個粒子的位置和動量無法同時被確定
4.波粒二象性：一個實驗可以展示出物質的粒子和波動行為
5.大尺度宏觀系統的量子行為近似於古典物理
怎麼樣？夠精簡又易懂吧？？......好吧！至少對於當時物
理學家來說是這樣XD
但這樣物質又是粒子、又是波。粒子的位置和動量無法被同
時確認。這些講得好像上帝是擲骰子決定物理行為的說法，
就讓愛因斯坦等人不接受。
前面說到，1920年末，愛因斯坦就因為相對論而大為有名，
1927和另一個柏林大學教授結識，時常討論最新物理，又兩
人都住在柏林。因此兩個人時再就舉辦派對、一起划船，討
論科學。
沒錯，這位好基友(X) 物理學好朋友(o)，就是這篇的主角：
薛丁格了！
在小船上，愛因斯坦就薛丁格抱怨說：「絕對觀（物理應同
時包含準確數值和特性）是這麼好！他對物理學界是這麼好
！而上面那一個！（指著海森堡）」
「竟然說量子都是能靠機率來描述！我凍未條了啦！我比他
還凍未條了啦！物理實驗作得這麼清楚，為什麼要用上帝
擲骰子來描述！！喔氣氣氣氣氣！！！」
薛丁格在小船上，連忙勸阻愛因斯坦，不要這麼生氣。說：
「沒關係！沒關係！我們提出更多科學實驗來打爆他！海水
退潮才知道誰沒穿褲子！」
然而沒多久，希特勒就在1933年成為德國總理，當時愛因斯
坦在美國，準備回國，納粹就突襲了他在柏林的公寓還剝奪
愛因斯坦。但為什麼納粹要忽然迫害愛因斯坦？
愛因斯坦有大規模毀滅型武器（X）
純粹因為愛因斯坦是猶太人（O)
不過我們後來知道愛因斯坦的相對論，真的可以研發出大規
模毀滅型武器，那就是後話了。
總之這一搞就把愛因斯坦困在美國，愛因斯坦也成為普林斯
頓高等研究所的首批研究員。
另一方面，薛丁格雖不是猶太人，但也看不慣納粹的焚書運
動（之後還有坑孺），心灰意冷，就來到了牛....牛津大學
旅途中他還不忘記跟他的好朋友寫信抱怨這件事。當時還沒
八卦板，他們也只能透過信件來抱怨一下時政而已。
但也因此，兩個人繼續搭上線，繼續表達對哥本哈根詮釋的
不滿。
之後，在1935年，愛因斯坦還提出「 EPR悖論」
（EPR悖論之後有空再說）
總之兩個人共同目標，其實都是企圖提出一些實驗，藉以說
明哥本哈根詮釋，其實並不完備。
在給薛丁格的後續信件中，愛因斯坦又提出一個想法：「假
如我準備一顆球、兩個盒子，然後隨機把球放入其中一個盒
子，將盒子送給海森堡。那他在打開前，只能說盒內有球的
概率是50％。難道他要說這盒子可以用波函數表示嗎？」
之後，在八月八日（父親節耶！寫個信有過份嗎！）
愛因斯坦又寫了封信，把實驗內容進一步延升。
愛因斯坦將球變成「火藥」。內容其實也差不多，意思是火
藥是不穩定地，在一段時間後，將處於一個「爆」與「不爆」
的混合狀態。
愛因斯坦堅稱，海森堡、波耳和所有的物理學家，都不應接
受這種奇怪的狀態，因為
「現實中不存在介於爆與不爆之間的重疊狀態」，
大自然必須從兩者中擇一。
（他們想不到的是，後來很多東西都變成這種有與沒有的重
疊狀態，例如追蹤器、說過的話，不過這也後話了）
薛丁格接到信件後，大感吃驚！因為當時正逢戰爭，英國時
常被火藥轟炸。薛丁格感覺：這時候說火藥不好吧！
他於是和同伴討論到愛因斯坦的實驗，他說明他的想法計畫
：「我決定把實驗改成
在封閉容器裡面放一隻貓，然後用一個可被放射性物質控
制的毒氣瓶，讓貓處於活與死之間！！！」
他助手大為驚訝地說：「為什麼要用毒氣啊！！！」
他也回嘴和其他人說：
「看吧！我就說沒有人會去關心那隻貓嘛！」
當時由於沒有貓本協會，因此他這樣的實驗，也沒收到什麼
抗議。
他在回信就提出了著名的薛丁格的貓實驗！：
「假設把一隻貓、一個裝有氰化氫氣體的燒瓶、和放射性物
質放進封閉的盒子裏。放射性物質會有某機率發生衰變，
而這衰變會導致放出放射線。
而放射線會導致裡面的放射線偵測儀器啟動，打破燒瓶。
進而導致貓被毒死！」
「氰化氫？這樣一來柯南就會去找你？」
「不，因為進行一段時間後，貓會同時處於活、與死的狀
態，貓的性命取決於原子核是否衰變。」
（簡單來說，哥本哈根詮釋僅假設微觀世界，但因為薛丁
格的實驗，會將微觀世界的結果，影響巨觀世界，進而
做出判斷）
https://i.imgur.com/5wtiWZh.jpg
「根據哥本哈根詮釋，在實驗進行一段時間，貓會同時處
於活與死的狀態（對於盒子外的世界而言）。這與直觀
想法不同，因為貓只能是死、或是活。」
結果愛因斯坦也開心回道：「你的貓說明了我們觀點相同
！貓怎可能又死又活？同時包含生與死的波函數，是無法
當作真實描述的！」
在收到愛因斯坦回信的之後，薛丁格就將這則「薛丁格的
貓」，發表在鼎鼎大名的雜誌《自然科學》
（Die Naturwissenschaften）上。也導致這個實驗徹底紅
了起來！
（雖然後來有人對這本雜誌不以為然
→ realtw: 自然科學? 哈 原來加上這四個字 連人名都沒有的就變權威了 11/16 14:19
→ realtw: 本來就是酸這個野雞雜誌有沒有權威性 你還較真上了XD 11/16 14:43
）
但薛丁格的貓由於淺顯易懂....恩至少比剛剛說的哥本哈
根詮釋還好懂吧！
且引人注目（鄉民：有貓我就推！）。就這樣大紅特紅起
來。
補充八卦：薛丁格把實驗過程，從炸彈變成毒氣，是不是
想避諱當時火藥慘遭轟炸的英國，這不得而考。然而毒氣
的概念卻還是被納粹拿來應用了.....囧
總之這實驗，其實當初提出是想對哥本哈根詮釋提出修正
，可惜哥本哈根詮釋仍然能解釋該實驗：，當盒子封閉時
候，系統同時存在於「衰變原子/死貓」和「未衰變原子/活貓」
兩種狀態的疊加態，當打開盒子，進行觀察時，波函數才
塌縮為其中任意一種狀態。
聽起來還是不好理解，什麼波函數？疊加態？鄉民直接翻
桌！還是貓咪最好了！「活貓或死貓同時存在」的概念，
也很容易推廣成各種形式：
薛丁格的內褲：在裙子未掀起前，可說有穿、也可說沒穿
但在侵犯絕對領域時就會影響內褲狀態，因此可說有也可說沒有。
薛丁格的追蹤器：在正式調查前，可說有追蹤器、也可說沒有，
但在調查中，國家機器會介入。因此可說有也可說沒有。
......................
這些都很好理解！也因此薛丁格的貓，就這樣在網路世界
推廣起來。