关于薛定ding的猫

为何

Schrödinger猫的处境大概是大多数对物理学感兴趣的Khabrovites的想法。 因此，我不会声明。 讨论围绕猫的状态进行。 以下是替代方法：

1. 猫“活着，死了。” 这在量子力学中被描述为“活”和“死”状态的叠加，因此，类似于两个缝隙上的光散射情况，可能会产生一些干涉效应。
2. 猫“要么活着要么死了”。 该解释禁止上述叠加，因此禁止干扰效应。

在我看来，我的任务是从阅读费恩曼的《量子力学》一书中提出以下观点。

腿从哪里长出来

腿从重叠原理开始成长。 内容为：

让系统能够 $$$| s_1>$ 其中观察到的s的测量总是给出结果 $$$s_1$
和
让系统能够 $$$| s_2>$ 其中观察到的s的测量总是给出结果 $$$s_2$ ，
那么系统就可以准备成叠加状态 $$$c_1 | s_1> + c_2 | s_2>$ 在哪里 $$$| s_1 | ^ 2 + | s_2 | ^ 2 = 1$ 。 在这种状态下，当测量观察到的s值时 $$$s_i$ 将被观察到的可能性 $$$| c_i | ^ 2$ 。 他们说不同的意思 $$$s_i$ 将观察到振幅 $$$c_i$ 。

两种状态的叠加原理导致观察到的可观测系统的任意数量的系统允许状态的叠加原理。 但是，仅对两个国家来说，这对我们很重要-生与死。

请注意如何以叠加方式准备系统-这是另一个问题。 问题是技术性的。 原理说，您可以准备一个叠加。 但是如何做饭，他什么也没说。

叠加会导致干扰效应。 并且在实验上，它仅在干扰中表现出来。 状态干涉是量子力学与经典力学区别的原因 。 无法始终观察到干扰。 确实，干扰的视觉图像变化如此之快，以至于具有长反应时间的可视化设备将显示平均图像，从而润滑甚至消除干扰的影响。 但这是技术问题。 但是，在没有重叠的情况下，没有技术可以检测到干扰。

当被两个狭缝散射时，最有可能知道干涉图样和非干涉图样之间的差异。 这是此干扰的图片（每个框都是单独的图片）：



两个圆形相干波的干涉图，取决于波长和源之间的距离。

我不打算描述，尤其是形象化它们在活人与死人重叠期间可能产生的干扰作用。

叠加示例

在普通空间中的叠加

自由粒子由波函数-坐标空间中的de Broglie波描述：

$$

$$P（x）= exp（-ipx）$$

在这里，p是动量，它是一个固定量（参数），x是坐标，是可以采用任何坐标值的变量。 不同的脉冲给出不同的可能状态。 因此，对应于不同动量的德布罗意波的叠加是可能的。 这可以是有限叠加，可数叠加，连续叠加，其中和累加到积分中。 我们得到的状态没有特定的脉冲值：在测量脉冲时，可以获得各种值，这不是实验错误。

这种叠加表示的功能类别有多大？ 记住数学，我们在可数叠加中发现傅立叶级数，在连续叠加中发现傅立叶-傅立叶积分是p的展开。 这是抽象数学与具体物理学的神秘联系！ 广泛的研究数学分析描述了一类傅里叶可分解函数。 但是对于物理学来说，这只是具有不同动量的平面波的叠加。

动量空间中的叠加

为了对称起见，可以类似地考虑动量空间中的de Broglie波-具有固定坐标的粒子：

$$

$$X（p）= exp（-ipx）$$

在此，x是坐标，是固定量（参数），动量p是可以具有任何动量值的变量。 不同的坐标定义了不同的可能状态。 这意味着对应于不同坐标的德布罗意波的叠加是可能的。 这可以是有限叠加，可数叠加，连续叠加，其中和累加到积分中。 我们得到的状态没有特定的坐标：在测量坐标时，可以获得不同的值，这不是实验错误。

能量空间中的叠加

静止状态-具有固定能量的状态。 它由波函数-能量空间中的德布罗意波描述：

$$

$$E（t）= exp（-iet）$$

这里e是能量，它是一个固定量（参数），时间t是一个可以占用任何时间值的变量。 不同的能量设置不同的可能状态。 这意味着对应于不同能量的德布罗意波的叠加是可能的。 这是稳态的叠加，可以描述非稳态-叠加系数可以取决于时间。

自旋空间中的叠加

圆偏振光子表示为两个线性偏振的叠加。

基本粒子空间中的叠加

光子叠加

在标准模型中，光子是玻色子的叠加 $$$B ^ 0$ 和 $$$W ^ 0$ 。

中微子作为叠加

每个具有一定质量的中微子都是电子，介子和tau中微子的叠加。 相反，电子中微子，μ中子和tau中微子是具有特定质量的三个中微子的叠加。

Kaon作为叠加

钾离子的情况类似于中微子的情况。

生命空间中的叠加

我在这里通过。

叠加原理并不意味着所有状态都被叠加穷尽。 例如，是否存在无法用平面波叠加表示的物理状态？ “我不知道。”

引用费曼的话：

现在我们描述了理论物理学的最大成就之一。 它不基于优雅的数学技巧，类似于相对论，但是，获得的预测与例如正电子的预测一样重要。 特别令人感兴趣的是，我们已经将叠加原理带到了逻辑上的事实。 鲍姆及其同事认为，量子力学的原理不是基本原理，最终无法解释新现象。 但是，这些原则有效。 这并不能证明它们是正确的，但是我敢打赌，叠加原理将持续几个世纪！

问题

如果我们有一个叠加，我们是否可以说该系统由叠加组成？ 白光是否包含彩虹？ 光子由玻色子组成？ “组成”是什么意思？ 您可以在正弦曲线中以Fourier级数展开函数，也可以在Legendre多项式，Chebyshev多项式中以Fourier级数展开。 那么它由什么组成呢？ 在物理上数学叠加是否可行？ 根据勒让德多项式，可以将正弦波本身扩展为傅立叶级数。 因此，可能存在将单色光分解为勒让德多项式的某种装置。 那么我们可以说单色光由“传奇波”组成吗？ 然后我们可以介绍“传奇光子”的概念。 在某些情况下，使用勒让德光子而不是普通的正弦光子将更容易操作。 您可以想象在勒让德波上的一台收音机...

看来，如果我们发现以前被认为是不同的，不可叠加的系统的状态的状态的叠加，那么这些状态必须视为某些新的统一系统的状态。

猫咪

我们传给了薛定ding猫。 他可能处于“存活”状态，并且可能处于“死亡”状态。 因此，根据叠加原理，他也可以处于“活着”和“死亡”状态的叠加。 也许不是在当前情况下，但在其他情况下，这是必要的。 是这样吗 在这种情况下，可以观察到哪些可能的干扰影响？
让我们来总结一下这只猫：让我们继续“动物”的概念。 我们知道它可以处于狮子，一个人的状态下，因此...根据叠加原理，它们的叠加也是可能的。 这是荒谬的。 我们走得更远，“动物”泛化为“物质对象”的概念。 然后，您需要允许任何材料对象的叠加。 这更荒谬。 似乎您需要澄清系统的概念。 显然，您需要采用特定的系统（特定的猫），而不是抽象的（动物）。 但是他建议海森堡将质子和中子视为核子系统的不同状态，并得到有趣的结果。

费曼说的

让我们转向费曼。 他正在考虑进行晶体对中子散射的实验。

我将费曼的文字总结如下。

中子在晶体上散射后，输出处有两个中子系统：

1. 弹性散射中子
2. 与原始相比，具有非自然旋转的非弹性散射中子

第一和第二系统之间没有重叠。 它们在物理上是可区分的。 在第一个系统中，中子被叠加并且获得典型的干涉图。 在第二系统上叠加了强度的图b）被叠加在其上。 最终数字是c）。



第二个系统中有一个叠加，但是没有干扰。 自旋翻转时相移的随机性可以消除干扰 。 这表明事实是两个特殊准备的具有不同自旋方向的中子束，包括具有相反方向的自旋的中子束的干涉。 光束的足够相干性会受到干扰。 而且，就常识而言，效果是疯狂的。 如果第二束电子束的中子旋转比第一束电子旋转360度，则观察到最大干扰。 它不会进入任何大门。 360度旋转并未导致其原始状态。 这是无法解释的。 但是，从形式上看，这里的一切都很清楚。 中子用自旋子而不是标量描述为标量介子，或者用矢量描述为光子。 量子力学承认旋转器所描述的振幅-仅通过两次旋转即可与自身重合的量-720度旋转。 旋转一圈可以通过将振幅乘以模块1的复数来实现。在这种情况下，自旋体的物理性质不会改变-均值也不会改变。 但是，当叠加光束时，可能会产生干涉效应。 这就是指示的干扰效果来自何处。

那么什么可以叠加呢？

在我遇到的有关量子力学的教科书中，我还没有找到叠加可能性的标准 。 当他检查两个狭缝上的散射时，我才在费曼遇到菜谱。

费曼检验

切勿增加不同，不同最终状态的振幅。 一旦插槽附近的一个光子计数器接收到一个光子，我们就总是可以在必要时发现，除了对系统的干扰外，还可以实现哪种选择（互斥事件）。 每个选择都有自己的概率，完全独立于另一个。 我们重复一遍，不要为不同的最终条件添加振幅（“最终”是指我们对概率感兴趣的时刻，即实验“完成”的那一刻）。 但是您需要在整个实验结束之前，在实验过程中为不同的替代方案添加振幅。 在此过程的最后，如果需要，您可以说“您不想看光子”。 这是您自己的事，但您仍然无法添加振幅。 大自然不知道您在看她，她也不在乎您是否对她的数据感兴趣。 因此，我们不应添加振幅。

因此，如果有物理上无法区分的方式到达我们正在考虑干扰可能性的点，那么这些路径的振幅加起来就会受到干扰。 如果它们在物理上是可区分的，则这些概率加起来，因此不会产生干扰。 路径是指不仅在普通空间中运动 。 因此，如果一个粒子具有两种衰变模式并具有一个结果，则它们应该重叠。

让我们称之为在费曼叠加准则之上给出的费曼格言。
因此，费曼说， 只有身体上无法区分的轨迹才能叠加 。

说狄拉克

...每个光子仅干扰自身。 永远不会发生两个不同光子之间的干扰。

大概这适用于任何对象。 因此，猫只能干扰自己。 死猫和活猫是完全不同的猫。 可以称尸体为死猫吗？ 这是猫的尸体，不是猫。

怀疑

在系统叠加原理下要考虑什么？ 如果我们考虑具有不同电子动量值的状态，那么这些无疑是一个系统（称为电子）的不同状态。 如果我们考虑氢原子的不同能态，那么这也是一个系统-氢原子。 但是海森堡建议将质子和中子视为核子的不同状态。 那么，质子和中子的可能叠加是什么？ 但是，为什么不可能叠加电子和正电子呢？ 他们说这有悖于电荷守恒定律。 那么为什么不同的能量状态的叠加不违背能量守恒定律呢？ 光子会带走能量吗？ 然后电荷可以被新生粒子带走。 可以诚实地宣称（Kempfer，Lipkin），自然界中没有观察到带有不同电荷的叠加，尽管这种叠加并不违反任何定律。

关于系统轨迹的物理可区分性。 什么是区别标记？ 空间点？ -不 时间点？ 收费：质量，电，轻子，重子？ 旋转吗 只有内部特征？ 费曼说，这些是外部环境中可以检测到的标记。 当中子散布在晶体上时，具有反向自旋的中子会在晶体中留下一个标记-具有反向自旋的原子核。 任何非弹性散射都会在散射介质中留下痕迹（能量，自旋...），而不会产生弹性。 因此，当穿过狭缝时，只有弹性散射光子会干扰。

关于可区分性，可以说一件事。 我们的知识不准确，今天在身体上无法区分的东西明天可能会有所区别。 这发生在右，左概念上。 如果我们将左右视为纯惯例，则该惯例不应包含在基本公式中。 但是事实证明，对于弱交互而言，“右”，“左”的概念绝不是惯例：右和左状态通过弱交互来区分。 在弱互动的拉格朗日式中，分别包括“右”和“左”成员。 即 他们没有回答“为什么右与左为何不同？”的问题，却成功地回答了“这是怎么发生的？”这一问题。 但是，这并不新鲜。 即使是牛顿，他也没有解释引力的性质，而只是给出了引力定律的说法，回答了这样的事情：是的，我不知道引力的性质，也没有对这个问题提出任何假设，但是我知道引力定律是如何描述的这是东西。 一种类似的方法产生了一种特定的哲学：一些物理学家直言不讳地指出，物理问题是要找出“如何？”而不是“为什么？”。 好吧，实际上，该怎么回答“为什么麦克斯韦方程组有效？”这个问题。 没有人知道。

同样，在kaon案中也发生了“左右”情况。 似乎有两种完全不同的kaons类型。 一个分裂为两个介子。 第二个是三个。 但是Gell-Mann和Paice建议我们正在处理单个粒子的衰变。 由于该初始粒子是另外两种类型的钾离子的叠加，因此产生了两种衰减模式。

这一切都是如此。 但是，令人怀疑的是，有朝一日，活猫和死猫会合而为一，而活死人之间的差异会变得短暂。

什么不能叠加？

不同颗粒的叠加

想象一个有两个间隙的实验，当电子的平面波穿过一个间隙而质子的平面波穿过另一个间隙时。 设德布罗意波长为常数且相同。 会不会有干扰？ 正式考虑，质子波的描述与电子波完全相同。 为什么不干涉？ 但是在量子理论中，波的场仅在空间部分是相同的。 而且他们在充电和返回方面将是不平等的。 但是，让我们保持在对裂缝经验的通常检查的框架内。 考虑一束电子和负子。 电荷和自旋都相同。 会不会有干扰？ 答案给出了费曼准则。 一旦颗粒在物理上可区分，就不会有干扰。与在相同粒子的实验中一样，检查通过间隙的通道时，该检查使粒子可区分，并且干扰消失了，因此在使用不同粒子的实验中，它们在物理上最初已经可以区分。不会有干扰。相反，如果干扰似乎是相同的粒子，而不是来自不同的来源，则可以区分这些粒子。尽管这种可区分性（导致可区分性的特征），但我们尚未发现。

死者与活人的叠加

原则上，叠加是指特定量子系统的状态。死猫和活猫是完全不同的物理系统。仅在物理上无法区分的替代方案可以叠加。死者和活人在身体上非常有区别。您甚至可以说，死者比生者有更多的区别。我们对猫是活着还是死的无知不是由于叠加而产生的，而是因为缺乏信息，就像在任何经典的概率问题中一样。在叠加的情况下，没有人谈论缺乏信息，正如哥本哈根对量子力学的解释所声称的那样，事实并非如此。

如果实验表明不存在弹性散射的中子和非弹性散射的中子的叠加，那么可以说死猫和活猫不能叠加。它们本质上是彼此不同的。

生活与生活的叠加

生命系统涉及与环境不断交换物质和能量。通过这种方式，她不断地进行标记-在物理上变得可区分。因此，生物不能干涉。它不能变硬并保持不变。一直生活并不等同于自己。这始终是一个不同的系统。

因此，使用费曼准则，我们得出结论：

1. 在晶体上进行中子散射时，具有自旋反转且未反转的中子不会叠加
2. . — . . . , -, -, - .

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• — : – . – : , . – . – .
• 死者和活人没有叠加。这些是物理上完全不同的系统，而不是一个系统的状态。无叠加-无干扰。因此，薛定ding猫活着或死了，没有这些条件的叠加。准备这样的叠加是不可能的。
• 生活和生活没有叠加。在不同时间点的生命系统是物理上不同的系统，如果获得了一个生命系统的精确副本以进行干扰，由于重要的过程，它将立即变得不准确。

我提出了自己的观点。物理学的最高裁判是一个实验。他可以反驳任何逻辑。好吧，我们期待进行例如死者与生者，生者与死变形虫的干扰的实验。