伟大的思想实验——薛定谔的猫

zwh89

回顾&提出问题

在上篇文章《证实量子叠加态的科学实验——电子双缝干涉》（链接附文末，请点击“了解更多”）中，我们介绍了证明微观世界不确定性的科学实验——电子双缝干涉。这个实验使用科学的方法证实了微观世界的量子叠加状态。
那么，这样的叠加状态对于宏观物体是否成立呢？宏观世界是否也是不确定的呢？
( D' j0 R- t+ ]& ~1 s爱因斯坦的置疑：上帝不掷色子
( u! u8 ^6 T! F+ `4 {4 l/ ?
经典世界中物质是确定性的，不以人的意志为转移的；而量子世界则是不确定的，物质是处于叠加状态的。伟大的物理学家爱因斯坦曾经质疑：“如果我们不看月亮，月亮就不存在么？”
# d- e  U- _; }( P$ F' [3 o1 ]
! t! o0 q( B0 K量子哥本哈根学派的创始人波尔有一个经典的回应：“没有人能证明当所有的人都不看月亮的时候它依然还在头顶存在”。所有的人都不看月亮，也就是说禁止一切观测，这个时候月亮的位置到底是确定的还是不确定的，没有人能说的清楚。
爱因斯坦还说另一句经典的话“上帝不掷色子”，意思还是在说，世界是确定性的。波尔和爱因斯坦这两位伟大物理学家的争论成为了物理学史上的一段佳话。

因为缺少实验支撑，当时两位“大咖”谁也没办法说服对方，但是经过几十年的探索，科学家已经观测到了量子叠加态的存在。所以，事实证明，世界的确存在不确定性。
将微观世界的不确定性引入宏观世界
# i8 R+ _9 e  i( g
为了说明神奇的“量子叠加态”，奥地利物理学家薛定谔在1935年提出了一个非常著名的思想实验——“薛定谔的猫”，这个思想实验是将微观世界的叠加态延伸到了宏观世界，以便于大家进一步理解“叠加态”。
( A+ m! R# }2 D
薛定谔的这只猫可能是目前世界上最著名的一只猫了，实验是这样的：在一个封闭的盒子里，有一只猫、一瓶有毒气体以及一个机械装置，这个机械装置包含有一个原子核，我们知道，原子核是量子的表现形态，没有观测时，以量子叠加态存在，一旦发生观测，它有百分之五十的可能性发生衰变，衰变的时候就会发射出一个粒子，这个粒子会触发机械装置，打破装有毒气体的瓶子，毒气一触发就会杀死这只猫；当然也有百分之五十的可能性不发生衰变，那么毒气装置也不会被触发，这只猫也会活着。但是，在没打开箱子之前，原子核处于衰变和不衰变的叠加状态，那么这只猫呢？它就处于“死”和“不死”的叠加状态。
! m* {6 U) M* P" W" ]9 s2 W这个思想实验在一定程度上说明了，经典物体也是处于“叠加态”，也就是说宏观世界同样是不确定的。我们感受不到这种叠加的状态，是因为身处于各种观测之中，“叠加态”易塌缩。

来源：https://www.toutiao.com/a6678872952789795339/
1 x" K) I  Y  w$ S# {7 v免责声明：如果侵犯了您的权益，请联系站长，我们会及时删除侵权内容，谢谢合作！