薛定谔的猫是一只倒霉透顶的猫,又死又活了85年。

所谓“薛定谔的猫”是奥地利物理学家埃尔温·薛定谔,在1935年提出有关猫生死叠加的一个思想实验,其目的是反对量子力学大师波尔、海森堡等提出的所谓“哥本哈根诠释”。

薛定谔当时与爱因斯坦结成统一战线,对哥本哈根诠释中提出的测量会导致波函数坍塌、粒子运动不确定性原理提出质疑,认为任何事物都是有内在规律可循的,量子力学的不确定性只不过是存在一些局域隐变量没有被人们发现,揭示了这个隐变量就能够得到确定的答案,爱因斯坦说:“上帝是不会掷骰子”的。

薛定谔的猫就是为了说明这个所谓不确定性的荒谬之处,是把量子微观世界的现象用宏观现象来解释。这个解释就是:如果一直猫关在一个密闭盒子里,里面有一瓶装有剧毒药的玻璃瓶,有一个锤子受不可预测的某放射性元素衰变控制,只要放射性元素衰变了,锤子就会落下打碎瓶子,瓶子里的毒药就会将猫杀死。

但放射性元素衰变只有一个总的半衰期,何时衰变发生无法确定,因此盒子里控制锤子落下开关的放射性元素到底衰变了还是没有衰变,盒子外面观测的人们并不知道,由此这只猫是死是活也不知道。就这样,这只可怜的猫在这个盒子里不知死活的呆了85年。

经典学派与哥本哈根派争论的焦点。

以爱因斯坦、薛定谔等经典物理学派的科学家们认为,这只猫是死是活其实早就决定了。在没打开盒子前,猫已经处于不是死就是活的状态,只是盒子外面的人们无法观测,不知道它到底是死是活而已。只有在打开盒子的那一刹那,观测到了这只猫的生死状态。

而哥本哈根诠释认为,只要不打开盒子,这只猫就永远处于不死不活,或者叫既死又活的状态,是人们打开盒子观测的那一刹那,才决定了这只猫的死活,这只猫从又死又活的叠加态,波函数坍塌为本征态,这个理论可以解释并符合双缝实验的结果。

薛定谔的这个实验从宏观逻辑来看,是与量子力学哥本哈根诠释相悖的,因此一般人看来,量子力学不确定性原理是荒谬的。但经过几十年的争议,贝尔不等式实验否定了所谓完备局域隐变量问题,哥本哈根派胜出,成为量子力学的正统理论。

薛定谔的猫在现实中从来也没有真正存在过。

从上面叙述可以看出,所谓薛定谔的猫就是一个思维实验,凭逻辑现象来推论的,因此这只倒霉的猫几十年一直存在人们的思维中,受着人们思维的“肆虐”,但在现实中从来也没有出现过。

这只猫到底是白猫还是黑猫还是花猫,就完全凭各人现象了,恐怕全球70多亿人有70多亿只猫的现象吧。而现实中全世界所有的猫还是很幸运的,没有真的被绑上绞刑架受着那又死又活的煎熬。

真要做一个这样的实验没有一点技术难度,但毫无必要。

要真正来实验一下这个“薛定谔的猫”会怎么死,并非难事,只要按照思维实验的要求去设计就行了,在现代科学框架下,这实在是小菜一碟。但这种实验实在没有必要,因为这只猫不管是毒死了还是活着,都只能证明宏观世界的状态。况且如果真的做这种实验,就有一批猫要倒霉了,于心何忍?

宏观世界的规律遵循的就是经典物理学的逻辑,这只猫是死是活真的与打开盒子那一刹那没有任何关系,因此薛定谔是没有错误的。但薛定谔的错误恰恰是把微观量子世界的特殊性,用宏观理论来解释了。而量子世界的确存在许多与宏观逻辑相悖的现象,这已经被无数实验和理论所证实。

正是由于哥本哈根诠释,催生出了一系列的全新的量子力学理论,促进了量子力学的大发展,大大深化了人类对大自然最深处本质的认识,从而推动了人类文明的进程。

因此,薛定谔的猫思维实验,是一个又对又不对的结论。

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