薛定谔的猫是什么？

薛定谔的猫是量子力学创始人之一薛定谔提出的一个思想实验。为了反对玻尔等人提出的量子力学哥本哈根解释，薛定谔设计了这只半死不活的猫来嘲讽。这个未完成的思想实验把微观的不确定性扩展到了宏观的不确定性，给玻尔等人带来了极大的麻烦。

当时以玻尔为首的哥本哈根学派提出了观测对微观粒子的影响，比如著名的电子双缝实验。应用观测时，波函数的叠加态会突然坍缩成一个结果，电子的涨落消失，只显示粒子性质。这种波函数坍缩的解释是薛定谔包括爱因斯坦都无法接受的，与玻尔等人发生了争论。哥本哈根学派讽刺他“薛定谔其实不懂薛定谔方程”。

为了报复玻尔等人的理论，薛定谔在1935年的一篇文章中提出了薛定谔的猫思想实验，试图用宏观物体状态的不确定性来讽刺玻尔等人的解释。

薛定谔首先像量子一样把宏观世界的可爱猫引入微观世界得到荒诞的结果，起到了强烈的讽刺作用。他是这样构思这个实验的:

想象一下，把一只猫养在一个封闭的盒子里，盒子里同时放着毒气瓶和放射性元素。如果放射性元素衰变，可以触发毒气瓶的电子开关，毒死小猫。因为反射元素的衰变是不确定的，我们在实验的时候不确定里面的元素是否衰变，以至于放射性元素处于衰变和不衰变的叠加状态，这就导致了里面想象的小猫的生死叠加状态，从元素衰变的微观不确定性转变为荒谬的宏观不确定性。直到盒子打开的那一刻，叠加态才会消失，猫的生死也就决定了。

薛定谔的猫的意义和外延

当然，薛定谔设计的这个实验是一个想象的思想实验，为了讽刺量子力学哥本哈根解释的缺陷，因为现实中的猫不可能是村庄里死亡与生命共存的荒谬结果。

虽然我收到了薛定谔对哥本哈根解释的嘲讽，玻尔也对此嗤之以鼻。玻尔认为讨论宏观物体的量子效应是没有意义的。如果不按照哥本哈根的理论去观察，我们真的无法知道一只猫的生死。这只猫在观察前只能是半死不活的叠加状态，除非人打开箱子观察，否则猫的生死并不真实。

当然，薛定谔的猫是一个思想实验，无法实际进行，更不用说实验验证了。有趣的是，这个荒谬的想法莫名其妙地流行起来，并引起了很多量子物理之外的人的讨论。面对薛定谔这个类似于流氓的偷瓷概念，玻尔等人只能无奈地解释:根据我们的理论，盒子没打开的时候，猫只能生，只能死。在观察的瞬间，小猫的生死状态会崩塌成具体的生或死。

薛定谔的猫的多重世界解读

后来，埃弗雷特提出了多世界解释。猫在盒子里，有50/50的生死概率。当盒子打开时，猫遵循微观粒子的概率分布。当我们打开盒子观察时，里面的猫分裂成了两个不同的世界。在一个世界里，元素的衰变导致有害物质的释放，猫就会死去。在另一个世界，元素没有衰变，猫还活着。这样的观察让猫进入了两个平行的世界。在一个世界里，猫悲惨地死去，而在另一个世界里，猫还活着，而且很健康。但是，这两个世界是完全独立的，一个世界无法感知另一个世界。这种多世界理论，当然只能是一种意识形态上的解释。目前无法考证其真伪。因为这是两个平行的世界，两个世界无法相互感知，所以永远不知道是否存在另一个世界。

以上薛定谔的猫和多世界的解释就是典型的无法验证的思想实验。大家集思广益，不要当真。

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