日期/星期一年4月15日
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敲重点（HITTHEKEY）撰文/
黑老师视觉/
杜老师薛定谔是奥地利著名物理学家，全名叫艾尔温.薛定谔，他是著名的量子力学奠基者之一。他是一位享誉世界的科学家，但他的猫却比他更出名。
我们不仅在评论里，还是在视频里，都曾经听说过“薛定谔的猫”这个词汇，可大家真的知道薛定谔的猫到底指的是什么理论吗？
今天，黑老师就带着大家来解开这个谜题，这个答案可能有点抽象，需要我们真的认真思考。
薛定谔的猫，这个现象的全称应该是：薛定谔佯谬，哥本哈根派认为，量子系统中的叠加态，会因由和外部世界的相互作用，或被外部世界测量时而变成一种固定态。
”薛定谔的猫“这个实验，就是薛定谔最初被用来反驳这一理论而设计的一个理论实验，即量子力学中的叠加态，不会因由和外部世界的相互作用，或被外部世界测量时而变成一种固定态。
这个实验目的很重要，记住了才可以进行下面的推理。
-重点1-
何谓叠加态
先让我们来解释量子系统的叠加态是什么。
根据我们的日常经验以及经典物理的观点,一个物体在某一时刻,总会处于某个确定的位置。比如此刻你在用的鼠标它就在那个确定的位置。
再比如,我将一颗小球“随机”的放入盒子A或者B中,那么这个小球不在A盒子中就在B盒子中,两者必居其一。
然而，对于一个量子系统，情况大不相同。比如对于一个氢原子,按照经典物理的认识，是一个电子绕着质子作“轨道运动”。
但事实上,电子并不是在绕着质子像行星绕着太阳那样转动，我们无法知道电子的运动轨迹和方向，只能用电子云来描述电子在核外出现的几率，或者可以说电子同时处在电子云中的任何一个位置，只是在各个不同位置的几率是不一样的。
电子同时处在不同位置组合状态,叫做‘叠加态’。这是微观世界中量子叠加态的奇妙特点。
其实，这就涉及到宏观与微观的差异性，在宏观世界里，我们知道，一个物体，在一个时间所处的位置是固定的。
假如你有个习惯，在每个晚上八点拿起手机准时观看我更新的内容，你手机会在年5月25日晚上八点在你手掌上，当你你在年5月25日晚上八点五分看完内容，把手机放在枕边，你手机就会在年5月25日晚上八点五分在你枕边。
这是一个确定的位置情况，但在微观世界里，这种情况就会有所不同，举个例子，就拿你身上细胞里的电子来说，这个电子没有“习惯”，就算它曾经在一个时间出现在一个位置十几次，但在下一次，它在这个时间，就处于不同的位置，科学家们就把这个电子会在这个时间里可能出现的几个位置命名为叠加态。
叠加态不光是指电子，黑老师举这个例子是想说明叠加态的性质：即在微观世界里，一个物体或事件，在一个时间，会出现不同的状态。
搞懂了叠加态是什么之后，解释这个薛定谔的猫就容易多了，薛定谔的猫其实是薛定谔做的一个理论实验，是理论上的，实际没有发生，也不存在这只猫。就像是头脑风暴。
-重点2-
思想实验的由来
年，薛定谔对EPR(爱因斯坦-波多尔斯基-罗森，)论文[2]做了一次讨论。
EPR论文提到了量子叠加态的奇特性质,其中就有对于诸如一个原子或光子的量子系统所处状态的描述,量子系统的状态可以看作是处于所有可能结果的多重态的组合态。
哥本哈根诠释认为,一个量子系统,当它与外部世界发生相互作用、或着被外部世界测量时,系统的叠加态将坍缩成某一种可能的确定态。否则,将一直保持在叠加状态。
薛定谔为了反驳量子力学的根本哈根诠释的“荒谬”,设计了一个思想实验,在这个思想实验中引入了一只既死又活的猫。这只猫就是有名的“薛定谔的猫”,这是一只处在同时既死又活的“叠加态猫”。
这个理论实验的内容是，把一只猫放进一个封闭的不透明盒子，在这个封闭的盒子里，薛定谔放进了一个放射性原子，一个可以检测原子衰变的装置，和一个*气释放装置。
这个原子在一个小时内有几率发生衰变，如果发生衰变就会被检测装置所检测到，进而激活*气释放装置，施放*气杀死猫。
那么这个被放进封闭盒子里的猫，就处于一种叠加态。这个猫在一个小时内是生是死?
下面的内容需要认真思考。
在打开盒子之前，我们是不知道这个猫是死是活的，这个需要外部世界的观察，按照哥本哈根学派的理论来说，在打开盒子进行外部世界的观察时，猫的生死就会是一个固定的，要么生，要么死，这个理论看起来并没有什么问题，我们是要在打开盒子之后才能确定猫是死是活。
客观上，但猫的死活，是不需要外部世界的观察的。早在你观察之前，它的生死就是固定的！
可能有些人读到这里会有点迷糊，要读懂上一段的内容，就需要先记住这个实验的目的。
黑老师在这里再啰嗦解释一遍，希望看懂的小聪明们不要介意。
这个实验的目的，是要反驳哥本哈根学派，关于量子系统的叠加态会因由和外部世界的相互作用，或被外部世界测量时而变成一种固定态的理论，参照实验来说，即猫是在被外部世界所观察之后，它的生死才处于一种固定态。
但按照客观来说，这个猫，不管你外部观察与否，它的生死早就固定了。这就反驳了哥本哈根学派对量子系统的叠加态的理论，到达了实验目的。
-重点3-
平行宇宙
关于薛定谔的猫,包括爱因斯坦在内的许多科学家是持怀疑态度的。
有人认为：这个原因是由“平行宇宙”造成的。即:当我们打开盒子观察时,整个世界分裂成它自己的两个版本。
这两个版本在其余的各个方面都是全同的。唯一的区别在于其中一个版本中,原子衰变了,猫死了；而在另一个版本中,原子没有衰变,猫还活着。
在量子多重世界中,我们通过参与而选择出自己的道路。“平行世界”的优点是：薛定谔方程始终成立,波函数从不坍缩,由此它简化了基本理论。
但问题是：设想过于离奇,付出的代价是这些多重宇宙全都是同样真实的。这就难怪有人说：“在科学史上,多重世界诠释无疑是目前所提出的最大胆、最野心勃勃的理论。”。
尽管量子现象显得如此神秘。然而，量子力学的结论却早已在诸多方面被实验证实,被学术界接受,在各行各业还得到各种应用，量子物理学对我们现代日常生活的影响无比巨大。
以其为基础而产生的电子学革命及光学革命将我们带入了如今的计算机信息时代。可以说没有量子力学，就不会有今天所谓的‘高科技’产业。
Reference
Schr?dinger,Erwin(November)."Diegegenw?rtigeSituationinderQuantenmechanik(Thepresentsituationinquantummechanics)".Naturwissenschaften23(49):–.
CanQuantumMechanicalDescriptionofPhysicalRealityBeConsideredComplete?A.Einstein,B.Podolsky,andN.Rosen,Phys.Rev.47,()
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