薛定谔的猫只是一个思想实验，但它带来的现实意义超出想象！

发布时间：2023-03-25 12:45:02 所属栏目：动态来源：

导读：了解量子力学的小伙伴们应该都听说过“薛定谔的猫”，它只是薛定谔设想的一个思想实验。不过让薛定谔没有想到的是，这只猫已经成为非常有名的科普故事，成功让诡异的量子力学变得家喻户晓。

其实实验本

了解量子力学的小伙伴们应该都听说过“薛定谔的猫”，它只是薛定谔设想的一个思想实验。不过让薛定谔没有想到的是，这只猫已经成为非常有名的科普故事，成功让诡异的量子力学变得家喻户晓。

其实实验本身很简单。一只猫装到密闭的盒子里，除了猫之外，盒子里还有毒气瓶，放射性原子，一个铁锤，还有一个开关。

如果放射性原子衰变了，就会释放出粒子打开开关，然后锤子就会落下打碎毒气瓶，释放出来的毒气就会毒死那只猫。如果没有衰变，就不会毒死那只猫。

而根据量子力学的不确定性原理，放射性原子的衰变与否是无法准确描述的，处于一种混沌的“叠加态”，只能用波函数去描述，而当我们进行观测时，放射性原子的状态就会从叠加态坍缩为确定状态。

还要从薛定谔提出的薛定谔方程说起。薛定谔拥有丰厚的数学功底，尤其非常擅长微积分，通过不断努力，他创建了著名的“薛定谔方程”，成功诠释了氢原子结构。

薛定谔方程看起来非常复杂，不过我们不用去理解它，只需要知道它的意义就行了。薛定谔方程在量子世界的地位，就相当于牛顿定律在宏观世界的地位。可见这个方程的重要性非同一般！

而物理学家玻恩解开了薛定谔的心病，他提出了著名的概率诠释，从而给出了相关波函数方程的一个相对较完美的理论上的解释。

玻恩认为，薛定谔方程中的波函数其实是概率波，只能计算出某个微观粒子在某个位置的概率，观测并不能得到一定的结果，目前只能通过观测评估到某个观测到的结果的概率。

按理说薛定谔应该改写玻恩才对，只不过薛定谔与爱因斯坦一样，都是“经典物理学”的支持者，而玻恩的概率诠释恰恰指向了“哥本哈根诠释”，指向了不确定性，这让薛定谔很是不满。

由此也引发了以爱因斯坦和薛定谔为首的“决定论派”与“哥本哈根学派”的竞争和辩论，不过在长达数年的三次辩论中，以及后来越来越多的实验表明，爱因斯坦是错的，这意味着“哥本哈根学派”笑到了最后，起码目前是这样。

薛定谔的本意是通过“薛定谔的猫”这个思想实验质疑并讽刺“哥本哈根诠释”，毕竟现实中不可能存在一只“既死又活”的猫，进而让人们感受到所谓的“概率论”有多不靠谱！

但这个实验其实并不能说明什么，并不意为它仅仅是一个思想实验，况且薛定谔本人也并不能对“薛定谔的猫”有什么更好的解释，他仅仅只是表达了对“概率论”的不满而已。

这不仅仅是科学需要思考的问题，也牵扯到更深奥的哲学思想，至今也没有一个完全明确的答案，不过从目前来看，更多的证据指向了“概率论”。

也就是说，我们的世界是“不确定的”，只能用概率去描述。诚然，这种不确定性更多的只是体现在量子世界，我们在宏观世界很难感受到不确定性。不过宏观世界本来就是由微观粒子组成的，两者不应该有两套理论，理论上我们世界的本质也应该是不确定的。这就是量子力学的魅力所在。在量子力学中，我们可以通过观察微观粒子的运动状态，推测出宏观世界的状态。

但理论上，叠加态实验确实是可以做到的，或许哪一天“薛定谔的猫”真的就从思想实验转变为现实实验，一只“既死又活”的猫真的在现实中出现了！

（编辑：汽车网）

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