第六课作业：薛定谔的猫

薛定谔的猫

薛定谔的猫是关于量子理论的一个理想实验，它之所以火了因为咱们的北大才子撒贝宁同志在脱口秀大会上秀了一把薛定谔之猫：

在北京、上海这样的大城市藏龙卧虎除非你才高八斗、学富五车要不然你真待不下去。我就遇到一个事，一个小伙子来送快递。

“大哥，您的快递”

“我买的是电子设备，里边好着没?”

“好着没我不知道。可能是好的，可能是坏的。从量子力学的角度讲，这个好和坏，他可能是同时存在的，你只有打开盒子的一瞬间，这两种可能性才坍塌到一种可能性上，要么是好坍塌到坏，要么是坏坍塌到好，这是一个非常著名的定律，叫做薛定谔的猫。”

那么薛定谔的猫到底是什么呢？

“薛定谔的猫”是由奥地利物理学家薛定谔于1935年提出的有关猫生死叠加的著名理想实验，是把微观领域的量子行为扩展到宏观世界的推演。这里必须要认识量子行为的一个现象:观测。微观物质有不同的存在形式，即粒子和波。通常，微观物质以波的叠加混沌态存在;一旦观测后，它们立刻选择成为粒子。实验是这样的:在一个盒子里有一只猫，以及少量放射性物质。之后，有50%的概率放射性物质将会衰变并释放出毒气杀死这只猫，同时有50%的概率放射性物质不会衰变而猫将活下来。

根据经典物理学，在盒子里必将发生这两个结果之一，而外部观测者只有打开盒子才能知道里面的结果。在量子的世界里，当盒子处于关闭状态，整个系统则一直保持不确定性的波态，即猫生死叠加。猫到底是死是活必须在盒子打开后，外部观测者观测时，物质以粒子形式表现后才能确定。这项实验旨在论证量子力学对微观粒子世界超乎常理的认识和理解，可这使微观不确定原理变成了宏观不确定原理，客观规律不以人的意志为转移，猫既活又死违背了逻辑思维。

薛定谔尝试着用一个理想实验来检验量子理论隐含的不确之处。

设想在一个封闭的匣子里，有一只活猫及一瓶毒药。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。量子力学告诉我们，存在一个中间态，猫既不死也不活，直到进行观察看看发生了什么。

量子力学告诉我们:除非进行观测，否则一切都不是确定的，可这使微观不确定原理变成了宏观不确定原理，客观规律不以人的意志为转移，猫既活又死违背了逻辑思维。

爱因斯坦和少数非主流派物理学家拒绝接受由薛定谔及其同事创立的理论结果。爱因斯坦认为，量子力学只不过是对原子及亚原子粒子行为的一个合理的描述，这是一种唯象理论，它本身不是终极真理。他说过一句名言:"'上帝'不会掷骰子。"他不承认薛定谔的猫的非本征态之说，认为一定有一个内在的机制组成了事物的真实本性。他花了数年时间企图设计一个实验来检验这种内在真实性是否确在起作用，他没有完成这种设计就去世了。

量子力学的理论不该由外行人去深究，薛定谔的猫只告诉我们一个道理，没有调查就没有发言权，无论你对盒子内的状态有多少种猜测都不如打开盒子看看，再下定论。为什么人们会感叹：“懂得了那么多的道理却依然过不好这一生。”只是因为很多大道理听起来有道理，但是只有遇到才知道是真的有道理。