“薛定諤的貓”到底是什麼意思？

科學家和貓咪的故事

相信大家聽說過“薛定諤的貓”這個詞，很多地方都談到過這個“又死又活”的貓咪，但是薛定諤的貓究竟想表達什麼，這個貓咪存在的意義究竟是什麼呢？今天我們就來看看這個著名科學家和貓咪之間的恩怨情仇。

薛定諤，是奧地利的物理學家，同時他也是量子力學的奠基人之一，還促進和發展了分子生物學，同時也建立了波動力學， 薛定諤提出的薛定諤方程是量子力學中描述微觀粒子運動的基本定律，在量子力學中，薛定諤方程的地位相當於經典力學中的牛頓三定律。

由此可見，在量子力學中，薛定諤的地位並不低，他不止在物理學上有所建樹，還在生物學和哲學上有很深的研究，並且也獲得過諾貝爾獎項，除了這些研究成果之外，“薛定諤的貓”這個思想實驗對全世界以及量子力學的發展都造成了巨大的影響。

那麼薛定諤的貓到底是什麼呢？其實薛定諤的貓並不是真實存在的，而是一個“思想實驗”，在物理學中存在很多的思想實驗，因為很多時候，因為科技的限制，一些實驗很難實現，或者是一些會產生悖論的實驗，這個時候科學家會在腦海中用想象力去完成這些實驗。

一些現實世界中無法完成或者是因為各種原因無法完成的實驗，都會以思想實驗的方式在來實現。愛因斯坦就曾經說過

“理論的真理在你的心智中，不在你的眼睛裡。”，由此可見思想實驗在物理學的發展中十分重要。

而薛定諤的貓可能最著名的思想實驗了，這個思想實驗巧妙的把宏觀和微觀結合在一起，向人類闡述了量子力學中不確定性原理的不完備性。

首先我們來說一下薛定諤的貓這個思想實驗的具體流程。

假設存在一個密閉的容器，貓咪就存在於這個容器中，雖然這個容器是密閉的，卻不用考慮貓咪會因為缺氧而死亡，在這個容器中還存在少量的

鐳和氰化物，劇毒的氰化物也被存放在一個密閉的玻璃瓶中。

而

鐳這種元素是很不穩定的，隨著時間的推移有很大的概念會衰變，如果容器中的

鐳發衰變的話，就會打破裝有氰化物的玻璃瓶，這也會導致貓咪被劇毒的氫化物給殺死。這個看似很簡單的實驗，卻會產生讓人意外的結果。

在我們的想象中，這個實驗有點莫名其妙，因為實驗的最終結果肯定是鐳元素衰變，導致貓咪死亡。可是從量子力學的角度來思考的話，就會產生完全不一樣的結果。因為貓咪在一個密閉的容器中，所以在開啟這個容器之前，我們不知道鐳元素有沒有衰變，如果強行開啟容器必然會導致貓咪的死亡。

所以，我們不知道容器中的貓咪具體狀態，更深入一點來說的話，就是我們不知道容器內鐳元素的狀態，從量子力學的角度來看，鐳元素處於衰變和沒有衰變兩種狀態的“疊加態”中。

量子力學認為，在我們沒有觀察量子的時候，量子的狀態是可以多種狀態同時存在的，也就是說鐳元素同時處於衰變和沒有衰變的“疊加態”中，所以貓咪的狀態也處於“生”和“死”的疊加態中，可是這不合理呀？一個生物怎麼可能又活著又死亡呢？

不過，薛定諤提出這個思想實驗，並不是為了讓我們為了這個貓咪的存在感到恐懼，而是在揭示量子力學的“不完善”，同時也在

向我們

展現量子力學現在面對的困局。

目前量子力學最被認可的“哥本哈根詮釋”認為，是觀察者的觀察導致了波函式的坍塌，在觀察者沒有觀察的時候，量子的狀態就是多種並存的，這個可以由雙縫干涉實驗證明。

薛定諤正是不滿意哥本哈根詮釋，才會提出薛定諤的貓這個思想實驗，把微觀和宏觀結合在一起，用一隻不存在的貓咪，讓我們感受目前量子力學理論的不完備性。其實早在這個思想實驗被提出之前，愛因斯坦就開始質疑量子力學不完善，薛定諤跟愛因斯坦從量子糾纏這個現象就開始討論，認為量子力學展現出的現象揭露的並不是宇宙的本質，而是因為理論不完善造成的假象。

愛因斯坦所說的“上帝不擲骰子”，就是在質疑哥本哈根詮釋的觀點，而薛定諤的貓也在給我們揭示目前量子力學面對的難題，在量子力學中很多觀點和現象都和宏觀世界中的規律相悖。

不過除了哥本哈根詮釋之外，多世界詮釋也是一個讓很多人追捧的理論，這個詮釋認為，在我們觀察貓咪的狀態之前，兩種狀態的疊加代表兩個不同的平行宇宙，而觀察會決定我們進入那一個平行宇宙之中，這個觀點要比哥本哈根詮釋更不靠譜。

總的來看，薛定諤的貓這個實驗，就是在向我們揭示量子力學現在面對的問題，這個思想實驗並沒有我們想象的那麼詭異，只是因為理論的不完善和人類科技的限制，無法得到合理的答案。

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