很多人對薛定諤的貓的理解可以概括成一句話：“貓在箱子里在“死的”或者“活著”兩種狀態(tài)之一的概率各是50%，只有打開箱子才會知道是死”或者“活”。

但這種理解是錯誤的。

量子力學的特別之處在于，它允許貓在“死”和“活”兩種狀態(tài)之間存在中間態(tài)。經典的理解中，貓只有|cat>=|dead> 或者|cat>=|alive>兩種態(tài)。而量子力學則強調，貓的狀態(tài)應該是|cat>=(a |dead>+b |alive>)在薛定諤的貓佯謬的設定下，a和b均為1/Sqrt[2].這個疊加態(tài)和“50%概率死，50%概率活”的意義是截然不同的！這意味著貓既不是死的也不是活的！

作為類比，考慮另一個典型的問題，楊氏雙縫問題，當光源只發(fā)出一個光子時，在外界未施以觀測的情況下，光子既不是通過上面的縫(|up>)也不是通過下面的縫(|down>)，而是處在狀態(tài)(1/Sqrt[2] |up> +1/Sqrt[2] |down>)

最后再強調一遍：薛定諤的貓既不是活的也不是死的，更不是50%概率活50%概率死，而是處在生和死的疊加態(tài)，這個疊加態(tài)無法用經典直觀的語言描述。這才是薛定諤的貓的特殊之處！

薛定諤的貓（Schr?dinger's Cat）是關于量子理論的一個思想實驗

盡管量子論的誕生已經過了一個世紀，其輝煌鼎盛與繁榮也過了半個世紀。量子理論曾經引起的困惑直到21世紀仍困惑著人們。正如玻爾的名言：“誰要是第一次聽到量子理論時沒有發(fā)火，那他一定沒聽懂?！毖Χㄖ@的貓是諸多量子困惑中有代表性的一個。

薛定諤嘗試著用一個思想實驗來檢驗量子理論隱含的不確定之處。

設想在一個封閉的匣子里，有一只活貓及一瓶毒藥。當衰變發(fā)生時，藥瓶被打破，貓將被毒死。按照常識，貓可能死了也可能還活著。毒藥瓶上有一個錘子，錘子由一個電子開關控制，電子開關由放射性原子控制。如果原子核衰變，則放出阿爾法粒子，觸動電子開關，錘子落下，砸碎毒藥瓶，釋放出里面的氰化物氣體，貓必死無疑。原子核的衰變是隨機事件，物理學家所能精確知道的只是半衰期——衰變一半所需要的時間。如果一種放射性元素的半衰期是一天，則過一天，該元素就少了一半，再過一天，就少了剩下的一半。物理學家卻無法知道，它在什么時候衰變，上午，還是下午。當然，物理學家知道它在上午或下午衰變的幾率——也就是貓在上午或者下午死亡的幾率。如果我們不揭開密室的蓋子，根據(jù)我們在日常生活中的經驗，可以認定，貓或者死，或者活。這是它的兩種本征態(tài)。如果我們用薛定諤方程來描述薛定諤貓，則只能說，它處于一種活與不活的疊加態(tài)。我們只有在揭開蓋子的一瞬間，才能確切地知道貓是死是活。此時，貓構成的波函數(shù)由疊加態(tài)立即收縮到某一個本征態(tài)。量子理論認為：如果沒有揭開蓋子，進行觀察，我們永遠也不知道貓是死是活，它將永遠處于半死不活的疊加態(tài)，可這使微觀不確定原理變成了宏觀不確定原理，客觀規(guī)律不以人的意志為轉移，貓既活又死違背了邏輯思維。

薛定諤挖苦說：按照量子力學的解釋，容器中的貓?zhí)幱凇八溃畀B加態(tài)”——既死了又活著！要等到打開容器看貓一眼才決定其生死。（請注意！不是發(fā)現(xiàn)而是決定，僅僅看一眼就足以致命?。┱窆防滋赝踝樱ㄒ米陨勘葋喌拿裕┧f：“生存還是死亡，這是一個問題。”只有當你打開盒子的時候，疊加態(tài)突然結束（在數(shù)學術語就是“波函數(shù)坍縮（collapse）”），哈姆雷特王子的猶豫才終于結束，我們知道了貓的確定態(tài)：死，或者活。哥本哈根的幾率詮釋的優(yōu)點：只出現(xiàn)一個結果，這與我們觀測到的結果相符合。有一個大的問題：它要求波函數(shù)突然坍縮，可物理學中沒有一個公式能夠描述這種坍縮。盡管如此，長期以來物理學家們出于或許實用主義的考慮，還是接受了哥本哈根的詮釋。付出的代價：違反了薛定諤方程。這就難怪薛定諤一直耿耿于懷了。

思想實驗告訴我們：除非進行觀測，否則一切都不是確定的，可這使微觀不確定原理變成了宏觀不確定原理，客觀規(guī)律不以人的意志為轉移，貓既活又死違背了邏輯思維。愛因斯坦和少數(shù)非主流派物理學家拒絕接受由波爾及其同事創(chuàng)立的理論結果。量子力學告訴我們，存在一個中間態(tài)，貓既不死也不活，直到進行觀察看看發(fā)生了什么。愛因斯坦認為，量子力學只不過是對原子及亞原子粒子行為的一個合理的描述，這是一種唯象理論，它本身不是終極真理。他說過一句名言：“‘上帝’不會擲骰子。”他不承認薛定諤的貓的非本征態(tài)之說，認為一定有一個內在的機制組成了事物的真實本性。愛因斯坦花了數(shù)年時間企圖設計一個實驗來檢驗這種內在真實性是否確在起作用，但沒有完成這種設計就去世了。

薛定諤的貓影響及意義

量子力學作為20世紀最有突破的科學成就之一，也是最具爭議的科學之一?！把Χㄖ@的貓”很好的闡述了這一現(xiàn)狀。人們不能接受量子力學是因為它的不確定性。對于傳統(tǒng)的物理學來說，只要找到了事物之間相關的聯(lián)系，就能在每時每刻確定，事物之間相關的物理數(shù)據(jù)，比如說，物體運行距離等于物體的速度乘以物體運行的時間，只要知道物體的速度，你每時每刻都能計算出物體運行了多遠，然而海森堡提出的量子不確定性原理使得你無法預知一個微觀粒子未來的狀態(tài)。正如愛因斯坦所說的：上帝不玩骰子，但是量子力學讓我們不得不相信，上帝似乎是玩骰子的。

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