薛定谔的貓為什麼不用人-tft每日頭條

薛定谔的貓，并不是現實中的實驗，而是一個思想實驗。但就是這麼一個思想實驗在科學界占據了非常重要的地位，也是很好的科普故事，因為它讓量子力學變得家喻戶曉，某種意義上也推動了量子力學的發展。

那麼，薛定谔的貓到底講述的什麼呢？下面簡單講述一下。

薛定谔的貓為什麼不用人（僅僅是一個思想實驗）1

一個密封的盒子，盒子裡有一隻貓，一個毒氣瓶，一個開關，開關控制毒氣瓶的打開與否。而開關是由一個24小時半衰期的放射性粒子控制的。

粒子衰變了，開關就打開，毒氣瓶就釋放毒氣，那麼貓肯定就會被毒死。如果粒子沒有衰變，毒氣瓶就不會打開，貓就不會死。

按照量子力學的诠釋，粒子何時衰變是我們無法确定的，可能衰變也可能不衰變（注意，不是“要麼衰變要麼不衰變”），而是出于衰變與不衰變的疊加态。

那麼，既然這樣，毒氣瓶的開關就處于“開與關”的疊加态，貓也就處于“或與死”的疊加态，而不是“要麼活，要麼死”。

薛定谔的貓為什麼不用人（僅僅是一個思想實驗）2

這就是量子力學的詭異性，不可描述，不确定性。當沒有外部觀測時，量子就處于一種矛盾的“疊加态”，我們很難理解這種疊加态。而任何形式的觀測都會讓量子從疊加态坍縮為确定狀态。

這就是薛定谔的貓思想實驗的詭異性，一隻既死又活的貓？這怎麼可能？在現實中怎麼可能存在“既死又活”的貓呢？

當初提出“薛定谔的貓”思想實驗的初衷是想諷刺量子力學的不确定性，用“既死又活的貓”諷刺波爾等哥本哈根學派的不确定性。

薛定谔的貓為什麼不用人（僅僅是一個思想實驗）3

薛定谔是一個物理大佬，他提出了“薛定谔方程”，這個方程解釋了氫原子結構，但卻很難解釋方程中波函數的物理學意義。

而另一位物理學大佬玻恩給出了解釋，他認為所謂的波函數是一種概率波，觀測行為隻能預測某個結果的概率，而不能預測一定會得到什麼樣的結果。

玻恩的這種概率诠釋讓他拿到了1954年的諾貝爾物理學獎。

但愛因斯坦和薛定谔等物理學大佬對哥本哈根學派提出的不确定性原理并不贊同，而薛定谔提出了“薛定谔的貓”這個思想實驗諷刺不确定性。在愛因斯坦薛定谔的眼裡，并不存在什麼“不确定性”，“不确定性”隻能說明量子力學是不完備的，背後一定有某些隐變量還沒有發現，所以會變現出所謂的“不确定性”。

薛定谔的貓為什麼不用人（僅僅是一個思想實驗）4

由此也開啟了以愛因斯坦薛定谔等人為首的“決定論”（世界是确定的，可描述的）與波爾等為首的“哥本哈根學派”的“不确定性”之間的較量和辯論，這種辯論延續到至今，仍然沒有最終的定論。

而薛定谔的貓，其實就是物理學大佬的玩笑和賭氣，但誰也沒有想到，這個玩笑給物理學帶來了很大的啟發，讓他們不斷進行深入探索研究，探尋量子世界的真面目。