物理学上著名的悖论

Question

如题所述

Answer 1

1. 薛定谔猫：薛定谔猫是1935年由薛定谔提出的量子力学解释佯谬。在这个思想实验中，一只猫被置于一个密室内，与食物和毒药相连。毒药的释放由一个电子开关控制，该开关又由一个放射性原子的衰变触发。原子核衰变是随机事件，物理学家只能知道其半衰期，却无法确切知道衰变何时发生。因此，根据日常经验，猫要么活着，要么死去，是其两种本征状态。然而，按照量子力学的薛定谔方程，猫却处于生与死的叠加态。只有当我们打开密室观察时，猫的状态才会从叠加态坍缩为生或死的其中一种状态。这一悖论挑战了我们的直觉，即不观察时，猫应处于明确的生命状态。
2. 双生子悖论：在爱因斯坦提出相对论并认为时间可以被改变后，有人提出了双生子悖论来挑战这一理论。假设有一对双胞胎，一个留在地球，另一个以接近光速离开地球，并在地球上的孩子达到40岁时返回。根据时间膨胀的相对论效应，理论上，离开地球的孩子会比留在地球上的孩子年轻得多。但是，如果以飞船为参考系，我们也可以认为飞船是静止的，而地球以接近光速离开飞船。这样，根据相对论，留在地球上的孩子看起来会比离开地球的孩子更年轻。这个悖论揭示了相对论中时间和空间的主观性，以及选择不同参考系会导致不同的观察结果。