薛定諤的貓是什么意思？

關注：105 發布時間：2021-06-17 12:56:16

薛定諤的貓思想實驗大致意思是：在一個封閉的盒子里，有11只貓和一瓶毒。裝毒的瓶子有一個錘子，錘子由電子開關控制，這個開關由放射性原子控制。只要原子衰變，開關一碰，錘子就掉下來砸碎毒瓶，貓就死了。雖然原子衰變有半衰期，但衰變時間是隨機的，所以人們無法知道一種放射性元素的確切衰變時間，所以我們無法知道這種元素是否衰變，所以我們無法知道錘子是否落下，盒子里的貓是死是活。只有打開盒子，我們才能確定貓是死是活。

那么經典力學和量子力學的區別就在盒子打開的那一刻。根據經典的宏觀理論，貓是死是活其實早在盒子打開之前就已經確定了，但是我們可以知道貓在盒子打開的那一刻是什么狀態；哥本哈根解讀認為，貓在不打開盒子的情況下，永遠處于死與生的混沌疊加狀態。只有在盒子打開的那一刻，貓的生死才得以確定。觀察到粒子從波粒二象性疊加態坍縮為本征態，稱為波函數坍縮。

所以薛定諤的貓思想實驗就是觀察量子力學在宏觀的微觀表現，用宏觀理論解釋這種不死不活的現象。從常識來看，這當然是很不合邏輯的。經過幾十年的爭論，直到1964年，約翰發表了一個非常重要的不等式，證明了局域化隱變量不可能存在，哥本哈根解釋成為科學界廣泛認可的量子力學正統理論。然而，到目前為止， -變量的非定域解釋并未被推翻，爭論仍在繼續。

但是薛定諤的貓從宏觀上看是不合邏輯的，但是在微觀里，這只貓是不會死的，不會活的，只有觀察才會改變。這就是所謂薛定諤貓征不合邏輯的問題。不知道你懂不懂。不過不了解也沒關系，因為相對于經典理論和生活常識，量子力學確實有很多反常識的現象。難怪著名的量子力學大師尼爾斯玻爾曾經說過：“如果你第一次接觸量子力學時不感到驚訝，那一定是你不懂。”。

現在我們來了解一下薛定諤和他的貓的來歷。

埃德溫薛定諤是量子力學比較著名的創始人之一，也是分子生物學發展的先驅。由于他對原子理論的貢獻，他與狄拉克分享了1933年的諾物理學獎。“薛定諤的貓”是薛定諤在1935年提出的著名思想實驗，旨在證明量子力學在宏觀條件下的不完全性，即反對量子力學主流學派與愛因斯坦共同提出的哥本哈根解釋。

所謂哥本哈根解釋中比較重要的思想是，量子系統的量子態可以用波函數來描述，即微觀的物質存在形式是波粒二象性，存在于波和粒子的疊加混沌狀態，處于不確定狀態。只有通過觀察，疊加態才會坍縮成本征態，即粒子態。

愛因斯坦、薛定諤等一些物理學家拒絕接受這個理論，認為量子力學的測不準原理只是一個唯象理論，并不是事物的真理，其中必然有一個隱藏的變量，即仍然存在一個未發現的內在機制，只要找到這個內在規律，量子就可以被認識。愛因斯坦比較著名的論斷：“上帝不擲骰子”，他就是這么說的。

薛定諤試圖用一個意識形態實驗來解釋量子理論測不準原理的荒謬，但他設計的“貓”意識形態實驗卻把微觀的測不準原理變成了宏觀的測不準原理。按照經典力學和生活常識，這樣一只死的活的貓，看起來肯定是違背邏輯的。但問題是微觀量子的粒子表述和宏觀的完全不同。所以這個實驗并沒有推翻哥本哈根解釋，而是引起了人們對量子的思考，促進了量子理論的完善。

薛定諤的貓和平行。

薛定諤的“貓思想實驗”不僅未能反駁哥本哈根解釋，還擴展了平行理論。這是因為在量子力學中，隨機性和偶然性成為常態，是由不確定性和隨機事件決定的，所以貓是既死又活的。但是貓不能生也不能死。他們只能把分成兩部分，一部分是活貓，一部分是死貓。只有這樣，貓才不用擔心生死，也不存在生死疊加的問題。

根據這一理論，自誕生以來，每時每刻都在被分割以解決這兩種狀態。現在已經被劃分了無數次，劃分的速度還在呈指數級增長，趨于無窮大。現在我們的只是其中之一。但是人類只能生活在自己的中，所以所謂的平行永遠無法被證明，只能是一個假設。

可見量子力學的理論真的很奇怪，完全顛覆了經典理論和事物具有確定性的常識。愛因斯坦“上帝不能擲骰子”的理論受到了顛覆性的挑戰，因為量子力學的測不準原理讓人永遠不知道一個粒子的確切狀態，更不用說它的未來狀態，未來充滿了隨機性和偶然性。這似乎意味著我們的是“上帝在擲骰子”！

量子力學的快速發展給人類文明帶來了諸多好處和質的飛躍，但仍有許多深層次的機制有待科學家去探索和理解。雖然量子力學看起來很神秘，但如果真的引出了鬼神論，或者用它來搞一些陰謀論和鬼神論，就會誤入歧途，給人類文明的進步帶來障礙甚至災難。科學問題必須用科學的精神和方法去解決，這才是正確的態度。

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