薛定谔的猫(薛定谔的猫是什么意思)

猫在日常生活中很常见，比如宠物猫、丁丁猫、加菲猫等。，甚至还有2000元的星巴克抓猫杯。然而，我们今天要讲的这只猫，在科学界影响很大，却是一只不真实的“猫”——薛定谔的猫。

对于大多数人来说，量子力学没什么可说的，但这只猫却与深奥的量子力学联系在一起。为什么一只猫可以如此轻描淡写地展示如此深奥的理论？

其实薛定谔指的是奥地利物理学家埃尔温·薛定谔(1887~1961)，他发展了分子生物学，对量子理论做出了巨大贡献，是量子力学的创始人之一。

在物理学上，他的薛定谔方程贯穿了量子力学的整个历程，并于1933年被授予诺贝尔物理学奖。不过他最著名的还是“薛定谔的猫”，被广泛用于直观描述宏观尺度和微观尺度的量子叠加原理。

薛定谔的猫是怎么来的？

其实这正是薛定谔提出来反对哥本哈根学派关于波函数的观点。一开始，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。

比如著名的双缝实验，在测量之前电子的自旋是不确定的，但是测量使得电子的态矢坍缩，产生了电子在另一个方向的自旋。

简单来说，哥本哈根学派的观点是，任何系统都没有确定性，没有确定的状态，其行为只能用概率来度量，而度量行为会影响系统，使概率变成1。这种情况被他们称为波函数坍缩。

这个观点也是我们现在大部分物理教材中的观点。在我们观察到某个东西之前，它处于每一个可能的叠加态，我们观察到的是波函数坍缩，概率变成1。

然而，这种波函数坍缩的解释是薛定谔和爱因斯坦无法接受的。他们认为哥本哈根学派违反了狭义相对论。他们认为在电子的双缝实验中，电子在产生的那一刻就已经有了确定的自旋方向，而量子力学却无法表达出来，即量子力学是不完整的。

于是薛定谔和玻尔进行了激烈的争论，并在1935年提出了“薛定谔的猫”的思想实验来反对哥本哈根学派的观点。

头脑风暴——“薛定谔的猫”

这是薛定谔提出的一个思想实验。指的是把猫养在一个密闭的容器里，里面有少量的镭和氰化物，镭可能会也可能不会衰变。这两个事件的概率是相等的。

如果镭衰变，会触发机制打碎装有氰化物的瓶子，猫就会死；如果镭不衰变，那么猫就能活。

哥本哈根学派的观点:

如果把猫作为量子力学的研究对象，它在封闭容器中的状态可以用波函数来描述，也就是说，直到容器被打开之前，猫的状态是未知的，所以这只猫被认为处于一种同时活着和死去的量子叠加态。

观察者打开盒子的那一刻，猫被迫选择一种状态，要么活着，要么死了，也就是猫的生死由你的观察决定。此外，如果你打开容器，猫死了，那么你的观察杀死了猫！

密闭容器里的猫是死是活？

要看镭是否衰变，因为我们不确定镭是否衰变，所以镭也是衰变和不衰变的叠加状态。

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