本
文
摘
要
薛定谔的猫，并不是现实中的实验，而是一个思想实验。但就是这么一个思想实验在科学界占据了非常重要的地位，也是很好的科普故事，因为它让量子力学变得家喻户晓，某种意义上也推动了量子力学的发展。
那么，薛定谔的猫到底讲述的什么呢？下面简单讲述一下。
一个密封的盒子，盒子里有一只猫，一个毒气瓶，一个开关，开关控制毒气瓶的打开与否。而开关是由一个24小时半衰期的放射性粒子控制的。
粒子衰变了，开关就打开，毒气瓶就释放毒气，那么猫肯定就会被毒死。如果粒子没有衰变，毒气瓶就不会打开，猫就不会死。
按照量子力学的诠释，粒子何时衰变是我们无法确定的，可能衰变也可能不衰变（注意，不是“要么衰变要么不衰变”），而是出于衰变与不衰变的叠加态。
那么，既然这样，毒气瓶的开关就处于“开与关”的叠加态，猫也就处于“或与死”的叠加态，而不是“要么活，要么死”。
这就是量子力学的诡异性，不可描述，不确定性。当没有外部观测时，量子就处于一种矛盾的“叠加态”，我们很难理解这种叠加态。而任何形式的观测都会让量子从叠加态坍缩为确定状态。
这就是薛定谔的猫思想实验的诡异性，一只既死又活的猫？这怎么可能？在现实中怎么可能存在“既死又活”的猫呢？
当初提出“薛定谔的猫”思想实验的初衷是想讽刺量子力学的不确定性，用“既死又活的猫”讽刺波尔等哥本哈根学派的不确定性。
薛定谔是一个物理大佬，他提出了“薛定谔方程”，这个方程解释了氢原子结构，但却很难解释方程中波函数的物理学意义。
而另一位物理学大佬玻恩给出了解释，他认为所谓的波函数是一种概率波，观测行为只能预测某个结果的概率，而不能预测一定会得到什么样的结果。
玻恩的这种概率诠释让他拿到了1954年的诺贝尔物理学奖。
但爱因斯坦和薛定谔等物理学大佬对哥本哈根学派提出的不确定性原理并不赞同，而薛定谔提出了“薛定谔的猫”这个思想实验讽刺不确定性。在爱因斯坦薛定谔的眼里，并不存在什么“不确定性”，“不确定性”只能说明量子力学是不完备的，背后一定有某些隐变量还没有发现，所以会变现出所谓的“不确定性”。
由此也开启了以爱因斯坦薛定谔等人为首的“决定论”（世界是确定的，可描述的）与波尔等为首的“哥本哈根学派”的“不确定性”之间的较量和辩论，这种辩论延续到至今，仍然没有最终的定论。
而薛定谔的猫，其实就是物理学大佬的玩笑和赌气，但谁也没有想到，这个玩笑给物理学带来了很大的启发，让他们不断进行深入探索研究，探寻量子世界的真面目。
