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物理學上著名的悖論

薛定諤貓:

薛定諤貓是薛定諤在1935年提出的關於量子力學解釋的壹個佯謬(也譯為悖論)。貓被封在壹個密室裏,密室裏有食物有毒藥。毒藥瓶上有壹個錘子,錘子由壹個電子開關控制,電子開關由放射性原子控制。如果原子核衰變,則放出阿爾法粒子,觸動電子開關,錘子落下,砸碎毒藥瓶,釋放出裏面的氰化物氣體,貓必死無疑。這個裝置由薛定諤所設計,所以貓便叫做薛定諤貓。原子核的衰變是隨機事件,物理學家所能精確知道的只是半衰期——衰變壹半所需要的時間。如果壹種放射性元素的半衰期是壹天,則過壹天,該元素就少了壹半,再過壹天,就少了剩下的壹半。但是,物理學家卻無法知道,它在什麽時候衰變,上午,還是下午。當然,物理學家知道它在上午或下午衰變的幾率——也就是貓在上午或者下午死亡的幾率。如果我們不揭開密室的蓋子,根據我們在日常生活中的經驗,可以認定,貓或者死,或者活,這是它的兩種本征態。但是,如果我們用薛定諤方程來描述薛定諤貓,則只能說,她處於壹種活與死的疊加態。我們只有在揭開蓋子的壹瞬間,才能確切地知道此貓是死是活。但是,也就是在揭開蓋子的壹瞬間,描述貓的狀態的波函數由疊加態立即坍塌到某壹個本征態,即死態或者活態。量子理論認為:如果沒有揭開蓋子,進行觀察,我們永遠也不知道此貓是死是活,她將永遠到處於死與活的疊加態,即通常所說的半死不活。這與我們的日常經驗嚴重相違,要麽死,要麽活,怎麽可能不死不活,半死半活?

雙生子悖論:

愛因斯坦提出著名的相對論即時間可以改變的理論不久以後,就有天才用雙生子悖論進行責難.雖然這個悖論早已被證偽,但我們卻可以壹窺天才有悖於常理的思路.:說假設地球上出生了壹對雙胞胎,壹個孩子留在地球上,同時另壹個孩子乘坐飛船以接近光速離開地球,當地球上的孩子長大到二十歲後飛船以相同的速度返航,當地球上的孩子四十歲的時候飛船安全的抵達到了地球.現在請問:他們雙生子中誰更加年輕?假如認為接近光速運動時時間會變得更慢,那麽大部分人壹定會認為乘坐光速離開地球的孩子更加年輕,但是,當飛船以接近光速離開地球的時候,同時我們也可以認為飛船是靜止不動的而地球以接近光速離開飛船.那麽現在大部分人壹定認為是地球上的孩子更加年輕!到底誰更加年輕,當然答案很容易只要把兩個孩子放在壹起比較壹把就可以了。