Q什么是薛定谔的猫 深度解读薛定谔的猫

薛定谔的猫是物理学的四大神兽之一，并非是指某种动物，而是一种思维实验。接下来讲一下这个实验的背景故事。

二十世纪物理学的两大支柱相对论和量子力学，大家对相对论比较了解，或者是即使不懂什么意思但是会经常听说。而对于量子力学就知之甚少了，但是大家一定都听说个薛定谔的猫这只神兽，并把它当作是量子力学的代名词。但实际上却并非如此，薛定谔的猫只是在讽刺量子力学中的量子不确定性。

1935年奥地利物理学家薛定谔提出了薛定谔的猫的思维实验，实验过程如下：一个封闭的盒子中装着一只猫，从外面看不到盒子内部的情况。盒子中设置一个实验装置，放有少量的放射性物质，这种物质衰变释放出毒素的概率是百分之五十。这意味着在一段时间内这只猫有百分之五十的几率被毒死，百分之五十的机会安全存活。

但是我们在没有打开盒子前并不知道猫的状态，因此猫只能是既死又活的叠加态。薛定谔用这种宏观动物的既死又活叠加态，来讽刺微观量子的既A又B叠加态。爱因斯坦在三十六岁提出广义相对论后，有一段时间一直在和量子力学的哥本哈根派吵架。尤其是以波尔为代表的一众哥本哈根派科学家。因为他们对量子力学的诠释触碰了爱因斯坦的禁区，那就是定域性。

但是最终的结果我们都知道爱因斯坦当时反对的量子不确定性、量子纠缠等目前都被确认是正确存在的。当时提出的薛定谔的猫思维实验原本是用来讽刺量子力学，现在反而是量子力学的代名词。

1935年，奥地利物理学家薛定谔在一篇关于量子力学的论文中提出了一个思想实验：把一个猫放进一个完全密闭且不透明的箱子里，箱子里有一个由原子衰变触发的毒气瓶，当原子发生衰变时，毒气瓶就会被触发而毒死这只猫，如果原子没有发生衰变，那么这只猫就会安然无恙的待在这个箱子里，我们将这个实验称为：薛定谔的猫

讲到这里，大家一定会同情这只由原子衰变而决定生死的猫，但似乎这个实验并没有什么特别之处，是的，如果我们根据常识去判断，这只猫并没有什么特别，或者生、或者死，一切都通过那个残忍的原子衰变机关而决定，当然，这个结论是我们基于宏观世界的经验而得出的，但如果使用量子力学，也就是微观粒子世界的规律去分析，那么这只猫就变得截然不同了。

量子力学哥本哈根诠释：没有实体，神奇般的概率叠加

量子力学哥本哈根诠释认为：在没有观察之前，所有的微观粒子状态都是不确定的，微观粒子处于一种所有可能性叠加的状态，只有当微观粒子被观测后，微观粒子才会选择一种确定的状态呈现给大家。

接下来，我们将量子力学的哥本哈根诠释套用在这个实验上，箱子里的猫的生死由原子衰变决定，但原子衰变是完全随机的，所以箱子里的猫有两种可能性，第一是生、第二是死，但是根据哥本哈根诠释，在没有被观测之前，微观粒子处于一种所有可能性叠加的状态，现在我们将这个理论套用在这只猫的身上，那么这只猫在没有被观测之前，就处于一种所有可能性叠加的状态，而猫的可能性无非就是两种，生或者死，所以箱子里的猫就处于一种即使生、又是死的状态，我们称之为：生死叠加态，如果你想知道猫到底是生、还是死？好吧，那就请打开箱子观测。

薛定谔的猫真的存在吗？

现实中存在一个处于生死叠加态的猫吗？

我的回答是：不存在，根本不可能存在！

一只生死叠加态的猫？这怎么可能？在我们的印象中，猫要么就是生、要么就是死，怎么可能存在一只既是生，又是死的猫呢？猫的生或者死，肯定是在原子触发的那一刻就发生了，猫的生死与我们打开箱子观测、还是不打开箱子没有任何关系，我们的观测行为也不可能决定猫的死活，如果我们可以和猫沟通的话，那我真想问问箱子的猫：生死叠加态究竟是一种什么样的感觉？

薛定谔的猫引发的深思

是的，相信很多的读者也是这种看法，我们对于这只生死叠加态的猫简直是讨厌极了，因为它的存在首先就不符合生理学，它不符合物理学、唯物论、甚至正常的思维逻辑，如果所有人都一致认为这只猫根本不可能存在时，那么薛定谔的目的也就达到了，因为薛定谔提出这个思想实验的目的就是想要用这只荒诞的猫去讽刺量子力学的哥本哈根诠释，当这只不可理喻、生死叠加态的猫出现在大众眼前时，我们才幡然醒悟：如果将微观量子效应应用到我们熟知的宏观世界是多么的荒唐。

薛定谔的猫原本是薛定谔用来反驳量子力学哥本哈根诠释的，我想薛定谔本人也不会相信真的存在这只生死叠加态的猫，薛定谔的猫之所以如此轰动，主要是因为薛定谔的猫背后反映了宏观世界的经典物理学（也包括相对论）与微观世界的量子力学互不相容，甚至是截然相反，微观粒子表现出的一些特性在宏观世界完全不成立，而宏观世界的经典物理学也无法解释微观世界所发生的事，难道微观世界与宏观世界真的是相互隔绝的吗？

目前物理学家一直在寻找一种理论可以将经典物理学与量子力学兼容起来的物理理论，即大统一场理论，或许弦理论有望担此重任