深度長文:如何通俗理解『薛定諤的貓』?這隻貓到底是死是活?

很簡單:

將一隻貓放在一個裝有陷阱和毒氣的黑盒子裡。

該器官可能會或可能不會觸發有毒氣體。

如果氣體被觸發,貓就會死;如果不觸發氣體,貓就會活下來。

至於貓是死是活,隻有打開盒子的那一刻才能知道。

深度長文:如何通俗理解『薛定諤的貓』?這隻貓到底是死是活?

虐貓者薛定諤

因為這個邪惡的思想實驗,虐貓科學家薛定諤被無數愛貓人士釘在了歷史的恥辱柱上!

貓做錯了什麼?薛定諤欺負貓,這是人性的扭曲,還是道德的淪喪?

悄悄說一句,愛因斯坦可以說是薛定諤的半個幫兇!

這一切,或許,都要從這張照片說起。

這張照片是每個理科生的噩夢!

1927年,第一次世界大戰結束,第二次世界大戰尚未開始,歐洲大陸迎來了短暫的和平。

但有一個地方硝煙四起,打破了寧靜,那就是——比利時佈魯塞爾,世界上最偉大的科學家齊聚一堂,見證了著名的索爾維會面。

合影中的人物幾乎都是寫在物理學史上的大咖。

這不再是『華山論劍』,而是『世界物理夢之隊』。

但在眾多大牌中,最為星光熠熠的兩位當屬愛因斯坦和波爾。

兩人共同促成了一場歷史性的激動人心的辯論,這場辯論決定了物理學的未來方向。

辯論的話題也很有趣:

愛因斯坦認為上帝不擲骰子,而玻爾恰恰相反。

等等,愛因斯坦,老天,骰子,這是什麼鬼?這和物理學有什麼關系?慢慢聽我說。

你學過雙縫實驗嗎?你聽說過光的波粒二象性嗎?

通過這個實驗,玻爾總結出了量子世界的三個基本原理:

態疊加原理測不準原理觀察者原理簡單地說,在量子世界中,所有物體都存在於疊加態《例如,一個光子可能同時出現在左狹縫和右狹縫中》。

但是,這種疊加態是無法精確測量的,我們觀察它的時候,它必須處於一個準確的狀態。

以玻爾為代表的學派稱為哥本哈根學派。

不過,愛因斯坦並不相信這一點。

按照你說的,不確定?他堅信因果法則,堅信『上帝不擲骰子!』於是愛因斯坦和波爾展開了一場激烈的辯論,一時之間被打得落花流水。

當愛因斯坦第一次提出相對論時,許多權威科學家都反對他,但他最終贏了。

但是就像屠龍成功之後,戰士又變成了龍一樣。

此時,愛因斯坦成為反對以玻爾為代表的『哥本哈根學派』的權威科學家《龍奔龍飾》。

他的固執讓許多科學家對他感到失望。

波恩說『我們失去了我們的領袖』,阿蘭費斯特說『愛因斯坦,我為你臉紅!』

和玻爾的辯論,他也輸得很狼狽。

但他並沒有放棄,他在等待下一場論戰。

三年後,第六屆索維爾大會再次在佈魯塞爾舉行,愛因斯坦與鮑爾這對勁敵展開了新一輪的巔峰對決。

可惜愛因斯坦苦戰後再次落敗,鮑爾再次獲勝。

愛因斯坦沒有參加下一屆索爾維大會,但很快他和其他同事提出了EPR理論。

現在輪到虐貓者了。

薛定諤在愛因斯坦的EPR理論基礎上提出了一個著名的實驗——薛定諤的貓。

一隻貓被關在裝有少量鐳和氰化物的密閉容器中。

鐳的衰變是有概率的。

如果鐳衰變,就會觸發機制,砸碎裝有氰化物的瓶子,貓就會死;如果鐳不衰變,貓就會活下來。

根據量子力學的理論,由於放射性鐳處於衰變與非衰變的疊加狀態,所以貓應該處於死貓與活貓的疊加狀態。

這隻死而活的貓,就是所謂的『薛定諤貓』。

但是,不可能有一隻既死又活的貓,隻有打開容器才能知道結果。

薛定諤的貓試圖從宏觀上解釋微觀上的量子疊加原理問題,把微觀不確定性原理變成宏觀不確定性原理,但就我們的常識來說,不可能有一隻死而活的貓!

愛因斯坦沒能做到的,薛定諤做到了。

哥本哈根學派不得不承認:是的,在我們不觀察的時候,貓是生是死。

所以,不僅是貓,沒有觀察,一切都是不確定的。

甚至有人說『不觀察月亮就不存在』。

等等,為什麼這句話和笛卡爾的『我思故我在』如此相似?

沒錯,『薛定諤的貓』逐漸從純物理概念衍生出哲學爭論和平行宇宙概念。

日本著名科幻作家小林泰三在他最著名的著作《醉步男》中說——『為什麼人們可以安居樂業,因為波函數可以坍縮』。

波函數坍縮也是關於這個量子觀察,他從中構想出奇妙的時空穿梭和平行宇宙。

鮑爾和愛因斯坦這對老朋友,一輩子都沒有說服過對方。