薛定谔的猫，死还是活，还是既死又活？

any941

此为第18章节，全30章节请点击文末专栏《深层解读量子力学的前世今生》

如果你认真看了之前章节的内容，想必你对量子力学已经有了一定的认知，并拥有自己的想法，而如此状态下理解“薛定谔的猫”也会非常得心应手。

理解薛定谔的猫之前，有必要先简单了解下经典力学与量子力学的区别。在经典力学里，一切都是确定的，比如说，原子结构中的原子核和电子，质量多大，速度多大，位置在哪里都应该是确定的，总之，经典力学概念里，最大的特点就是确定性。但量子力学里，最大的特点就是不确定性，比如说原子结构里的原子核和电子的位置速度都是不确定的，这种状态称为纠缠态（叠加态），有人肯定会说我们看一眼不就知道原子核和电子的位置速度了吗？

确实是这样，最诡异的也在这里，一旦你去看（观测），纠缠态（叠加态）就坍缩为本征态（确定态）。所以观测是从不确定性到确定性的唯一手段。

如果把量子力学的这种描述推广到我们的宏观世界，结果就更加荒谬不符合逻辑。比如说月亮，在我们的认认知里，无论我们看不看月亮，它都在那里，但如果说按照量子力学诠释，你不看月亮时它可能在任何地方，甚至可能不存在，而一旦你去观看月亮，就会出现在那里，是不是很荒谬？

量子力学的这种诡异现象不仅普通人很难接受，甚至量子力学的创始人也很难接受，比如说薛定谔，量子力学的创始人之一，就非常反感量子力学的这种不确定性，所以他就提出了一个更加诡异的思想实验：薛定谔的猫，目的就是质疑并讽刺哥本哈根学派关于量子力学不确定性以及叠加态的诠释。

实验室这样的：

设想在一个封闭的箱子里，有一只活猫及一瓶毒药。放射性元素的衰变与否控制这药瓶的开关。当衰变发生时，药瓶被打破，猫将被毒死。按照常识，猫可能死了也可能还活着。毒药瓶上有一个锤子，锤子由一个电子开关控制，电子开关由放射性原子控制。如果原子核衰变，则放出阿尔法粒子，触动电子开关，锤子落下，砸碎毒药瓶，释放出里面的氰化物气体，猫必死无疑。但原子核的衰变是随机事件，物理学家所能精确知道的只是半衰期——衰变一半所需要的时间。如果一种放射性元素的半衰期是一天，则过一天，该元素就少了一半，再过一天，就少了剩下的一半。物理学家却无法知道，它在什么时候衰变，上午，还是下午。当然，物理学家知道它在上午或下午衰变的几率——也就是猫在上午或者下午死亡的几率。


本文选自：今日头条