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“薛定谔的猫”是物理学中最著名的思想实验之一 ， 但它也是最容易被人们误解的：猫并没有处于半死半活的
薛定谔猫的灵感来源在中学阶段 ， 我们学过光的干涉：当光射向两条狭缝时 ， 会在另一端的屏幕上留下明暗交替的干涉图样 。 但如果你意识到 ， 光是由光子组成的 ， 每个单独的光子必须通过一个狭缝 ， 你就会开始看到其中的怪异之处 。 即使一次只发送一个光子 ， 最终仍然会得到干涉图样 。 然后 ， 你可能会想知道 ， 光子到底通过的是哪条狭缝？当你对这个想法开始实施测量的时候 ， 你会发现干涉图案消失了 。
这让一件事让物理学家明白 ， 观察量子系统的行为可以在很大程度上改变结果 。 但是 ， 这一发现却给物理学带来了更多的问题 。 在什么情况下观察会改变结果？观察的构成要素是什么？人类是否需要成为一个“观察者” ， 或者一个无机的、非生命体的测量方法就足够了？
这些都是很好的问题 ， 正是思考这些类型的问题 ， 使薛定谔形成了他著名的猫悖论 。 在一个封闭的盒子内部有一只猫、一个放射性原子和毒物 ， 如果原子衰变了 ， 就会触发机关使毒物释放 ， 那么猫就会死；如果原子没有衰变 ， 那么毒物就不会释放 ， 猫就还活着 。
打开盒子等同于观察 ， 你可能会发现猫死了 ， 也可能发现猫还活着 。 但在你打开盒子之前 ， 猫、原子系统必须处于两种状态的叠加状态 。 原子衰变的可能性是不确定的 ， 因此原子必须同时处于衰变态和非衰变态的叠加状态 。 因为原子的衰变控制着毒物的释放 ， 而毒物决定着猫的生死 ， 所以猫本身必然处于生和死的叠加状态 。
【最著名的思想实验之一，却最容易被人们误解】
对薛定谔的猫的误解事实上 ， 这是对薛定谔的猫的最大误解 。 薛定谔本人并没有提出他的“猫”作为一个拟议的实验 。 实际上 ， 他也并没有声称猫本身会处于量子态的叠加 ， 即它同时处于半死半活的状态 。 沿着这些路线的每一个想法本身都是一个误解 ， 这与薛定谔提出这个思想实验的最初目的背道而驰 。 他真正的目的是什么？为了说明 ， 如果你误解了量子力学 ， 得到一个荒谬的预测是多么容易 ， 比如预测一只半死半活的猫 。
事实上 ， 猫本身就是一个完全有效的观察者 。 在那里放一个盖革计数器 ， 也可以算作一种观察 。 事实上 ， 在这个系统中发生的任何不可逆的相互作用 ， 即使它与外部世界完全隔绝 ， 也只会显示出一种确定的状态：原子要么衰变了 ， 要么没有 。
对此 ， 薛定谔本人说：“典型的情况是 ， 原本局限于原子领域的不确定性转化为宏观不确定性 ， 然后通过直接观察来解决 。 这就阻止了我们如此天真地接受一个“模糊模型”来代表现实 。 就其本身而言 ， 它并不包含任何不清楚或矛盾的东西 。 ”
换句话说 ， 薛定谔知道猫要么是死的 ， 要么是活的 。 猫本身永远不会处于量子态的叠加状态 ， 而是在任何时刻要么绝对死亡 ， 要么绝对活着 。 他认为 ， 仅仅因为你的相机没有聚焦 ， 并不意味着现实从根本上是模糊的 。
只有当物理学家在某个特定的时间进行观察时 ， 猫的状态才能被创造出来吗？答案显然不是的 。 量子宇宙对所有人来说都是一个陌生的领域 ， 薛定谔的猫在很大程度上说明了我们是多么容易误解它 。
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