薛定谔的猫悖论是真实的吗？薛定谔的猫只是一个思想实验

了解量子力学的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。

那么，薛定谔的猫到底是一个什么实验呢？

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。

而放射性原子的衰变与否我们不能确定，完全是随机的，只能用量子力学里的波函数也就是概率去描述，所以我们不能确定那只猫到底是死是活，它的死活与放射性原子的状态息息相关。

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。

所谓的“叠加态”就是同时处于“衰变和不衰变”的状态，这样的话，开关就处于“开和关”的叠加态，最终的结果就是猫处于“生和死”的叠加态，一只“既死又活”的猫出现了。

那么，薛定谔为什么要提出这样的思想实验呢？

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！

但是让薛定谔郁闷的是，他并不能解释方程中波函数的物理学现实意义，这也成为他的一块心病。因为任何数学公式一旦失去了物理意义，就谈不上是一个完整的好理论。

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，从而给了波函数一个完美的解释。

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，只能观测到某个结果的概率。

凭借这个概率诠释，玻恩获得了诺贝尔物理学奖。

按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。

哥本哈根学派代表人物

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。

在爱因斯坦去世之后，薛定谔不甘心，于是提出了著名的思想实验“薛定谔的猫”，企图通过这个虚拟实验继续挑战哥本哈根学派。

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，并不因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。

说到底，两大学派争论的焦点就是，我们世界的底层逻辑到底是什么，是决定论还是概率论？

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。

这种矛盾就让爱因斯坦薛定谔等人认为量子力学一定是不完备的，不确定性并不是量子力学的本质，背后一定隐藏着某些未被发现的“隐变量”存在，量子世纪的不确定性只是隐变量没有被发现而已。

不过随着贝尔不等式的出现，量子力学得不确定性和概率论越来越被主流科学家接受。而且，科学家在实验中也做到了微观粒子的叠加态。

早在2005年，美国科学家就成功让六个铍离子实现了宏观上的量子叠加态，这也是量子力学在现实世界的最好证明。

之后更多这样的实验不断上演，不过由于这种叠加态实验对周围环境的要求条件极为苛刻，实验很难成功，很难让叠加态真正出现在我们的宏观世界。

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！

谁知道呢！