薛定諤的貓是一隻倒黴透頂的貓,又死又活了85年。

所謂“薛定諤的貓”是奧地利物理學家埃爾溫·薛定諤,在1935年提出有關貓生死疊加的一個思想實驗,其目的是反對量子力學大師波爾、海森堡等提出的所謂“哥本哈根詮釋”。

薛定諤當時與愛因斯坦結成統一戰線,對哥本哈根詮釋中提出的測量會導致波函數坍塌、粒子運動不確定性原理提出質疑,認爲任何事物都是有內在規律可循的,量子力學的不確定性只不過是存在一些局域隱變量沒有被人們發現,揭示了這個隱變量就能夠得到確定的答案,愛因斯坦說:“上帝是不會擲骰子”的。

薛定諤的貓就是爲了說明這個所謂不確定性的荒謬之處,是把量子微觀世界的現象用宏觀現象來解釋。這個解釋就是:如果一直貓關在一個密閉盒子裏,裏面有一瓶裝有劇毒藥的玻璃瓶,有一個錘子受不可預測的某放射性元素衰變控制,只要放射性元素衰變了,錘子就會落下打碎瓶子,瓶子裏的毒藥就會將貓殺死。

但放射性元素衰變只有一個總的半衰期,何時衰變發生無法確定,因此盒子裏控制錘子落下開關的放射性元素到底衰變了還是沒有衰變,盒子外面觀測的人們並不知道,由此這隻貓是死是活也不知道。就這樣,這隻可憐的貓在這個盒子裏不知死活的呆了85年。

經典學派與哥本哈根派爭論的焦點。

以愛因斯坦、薛定諤等經典物理學派的科學家們認爲,這隻貓是死是活其實早就決定了。在沒打開盒子前,貓已經處於不是死就是活的狀態,只是盒子外面的人們無法觀測,不知道它到底是死是活而已。只有在打開盒子的那一剎那,觀測到了這隻貓的生死狀態。

而哥本哈根詮釋認爲,只要不打開盒子,這隻貓就永遠處於不死不活,或者叫既死又活的狀態,是人們打開盒子觀測的那一剎那,才決定了這隻貓的死活,這隻貓從又死又活的疊加態,波函數坍塌爲本徵態,這個理論可以解釋並符合雙縫實驗的結果。

薛定諤的這個實驗從宏觀邏輯來看,是與量子力學哥本哈根詮釋相悖的,因此一般人看來,量子力學不確定性原理是荒謬的。但經過幾十年的爭議,貝爾不等式實驗否定了所謂完備局域隱變量問題,哥本哈根派勝出,成爲量子力學的正統理論。

薛定諤的貓在現實中從來也沒有真正存在過。

從上面敘述可以看出,所謂薛定諤的貓就是一個思維實驗,憑邏輯現象來推論的,因此這隻倒黴的貓幾十年一直存在人們的思維中,受着人們思維的“肆虐”,但在現實中從來也沒有出現過。

這隻貓到底是白貓還是黑貓還是花貓,就完全憑各人現象了,恐怕全球70多億人有70多億隻貓的現象吧。而現實中全世界所有的貓還是很幸運的,沒有真的被綁上絞刑架受着那又死又活的煎熬。

真要做一個這樣的實驗沒有一點技術難度,但毫無必要。

要真正來實驗一下這個“薛定諤的貓”會怎麼死,並非難事,只要按照思維實驗的要求去設計就行了,在現代科學框架下,這實在是小菜一碟。但這種實驗實在沒有必要,因爲這隻貓不管是毒死了還是活着,都只能證明宏觀世界的狀態。況且如果真的做這種實驗,就有一批貓要倒黴了,於心何忍?

宏觀世界的規律遵循的就是經典物理學的邏輯,這隻貓是死是活真的與打開盒子那一剎那沒有任何關係,因此薛定諤是沒有錯誤的。但薛定諤的錯誤恰恰是把微觀量子世界的特殊性,用宏觀理論來解釋了。而量子世界的確存在許多與宏觀邏輯相悖的現象,這已經被無數實驗和理論所證實。

正是由於哥本哈根詮釋,催生出了一系列的全新的量子力學理論,促進了量子力學的大發展,大大深化了人類對大自然最深處本質的認識,從而推動了人類文明的進程。

因此,薛定諤的貓思維實驗,是一個又對又不對的結論。

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