懒得用手做实验？那可以试试只用脑子做

读完本文，聪明的您，还发愁实验该怎么完成吗？

其实，仅仅使用大脑，也能创造出奇迹。

相信很多人都听说过一个关于量子力学的经典实验——薛定谔的猫。

实验过程如下：把一只猫放进一个封闭的盒子里，然后把这个盒子连接到一个包含一个放射性原子核和一个装有有毒气体的容器的实验装置。设想这个放射性原子核在一个小时内有50％的可能性发生衰变。如果发生衰变，它将会发射出一个粒子，而发射出的这个粒子将会触发这个实验装置，打开装有毒气的容器，从而杀死这只猫。

根据量子力学，未进行观察时，这个原子核处于已衰变和未衰变的叠加态，猫则处在死和活的叠加态，即“既死又活”（而非你萌思考的“半死不活”、“要么死要么活”，各种区别，自己品味去吧）。

其实，这个实验还是一个打脸的小笑话。因为薛定谔的这个实验的本意是想说——如果不能对波函数塌缩以及对这只猫所处的状态给出一个合理解释的话，量子力学本身是不完备的。

现在提起薛定谔的猫，都是用来说明哥本哈根学派量子力学的。但在当时，薛定谔是反对哥本哈根理论的，他提出这个猫的实验的本意是为了嘲讽哥本哈根学派的荒谬……

但是，别忘了提出这个实验的主人公——薛定谔，本想拿来反击对手的武器，一个无法被实际实验证实的，仅仅停留在理论上的实验，却反被对手奉为圭臬，也被后人狂欢一般打脸……

同时是打脸和不打脸的叠加态，其实这很量子力学。

但是，你知道为啥这个赫赫有名的实验，却并未被任何科学家实践过吗？

猜想，如果在一定时间后把盒子打开，实验者只能看到“衰变的原子核和死猫”或者“未衰变的原子核和活猫”两种情况。

那么问题来了：这个系统是从什么时候开始不再处于两种不同状态的叠加态而成为其中的一种？在打开盒子观察以前，这只猫是死了还是活着抑或既死又活？

而打开盒子的这个动作，本身就已经使整个实验环境发生了扰动。所以，打开盒子后所看到的状态，是真正实验结果的状态吗？

所以，这个实验，很难被真正的实验所验证。

其实，在物理发展史上，存在很多很多这种未被真正实践过，却赫赫有名的实验。

而它们也有一个自己的名字——思想实验。

思想实验就是指仅通过想象力去进行的实验，进行思想实验的原因也往往是因为其实验内容在现实中无法做到或者实验条件在现实中并不存在。

据说，伽利略是一位非常喜欢进行思想实验的科学家。伽利略的学生曾推测过，他并没有用从比萨斜塔上同时扔2个铁球的实验来证明亚里士多德的错误。而这个实验，都是在他聪明的大脑里和严密的演算中所完成的。（但也有人说他确实做过这个实验，到底做没做过呢？只能以后亲自去问伽老爷子了

）

关于伽利略的惯性原理的实验，也是通过他强大的思维来实现的。在无摩擦的环境下，一只高处滑下的小球将在平面上一直运动下去。但是无摩擦的实验条件是无法得到的，而惯性原理里——那只可以保持静止或匀速直线运动里的物体，也永远无法真正的“享受到”不受任何外力(或者合外力为0)的条件。但是，这个原理却因这个思想实验而世人认可、接纳，并成为物理史上永远的丰碑。

另一个赫赫有名的思想实验与那只疲惫的麦克斯韦妖有关。如果这只妖精真的存在的，由他控制的小门将会决定哪一方熵增，哪一方熵减，热力学第二定率（熵增定律）也将会受到威胁。虽然经过后人的不断思考，麦克斯韦妖被逐渐否定，但是在当时，这真的是一个或可推翻一则伟大定律的“小妖精”。