相信很多人對(duì)薛定諤的貓的理論了解都是來自《生活大爆炸》這部美劇。在這部劇里，Penny就自己是否要和萊納德交往這個(gè)問題咨詢了謝耳朵，謝耳朵在回答她的問題時(shí)引用了這個(gè)理論。但是penny顯然一臉困惑。
這個(gè)理論是一個(gè)理想狀態(tài)下有關(guān)量子理論的實(shí)驗(yàn)?？茖W(xué)家薛定諤把一只貓放進(jìn)一個(gè)不透明而且密閉的盒子里，盒子里有一個(gè)盛有毒氣的玻璃瓶和一個(gè)放射性原子核構(gòu)成的理想裝置。一個(gè)小時(shí)之內(nèi)，這個(gè)原子核有50%的可能會(huì)發(fā)生核衰變，一旦衰變，這個(gè)毒氣瓶就會(huì)被打開導(dǎo)致貓死亡。但是你如果不打開盒子，你就不知道貓是活著還是死了。所以在打開盒子之前，這個(gè)貓既有可能是死的也有可能是活得。
我想謝耳朵引用這個(gè)理論，應(yīng)該是想告訴penny，如果不去嘗試和萊納德在一起，就不會(huì)知道他們兩適不適合在一起。
但是這個(gè)理論的真正意義是什么？要從薛定諤以及量子力學(xué)說起。
薛定諤（E.Schrodinger ，1887—1961）是奧地利著名的物理學(xué)家，也是量子力學(xué)的創(chuàng)始人之一，曾獲1933年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，薛定諤的貓是他在1935年提出的關(guān)于量子力學(xué)的一個(gè)佯謬。這些年來許多物理學(xué)家絞盡腦汁，試圖解開這個(gè)佯謬。直到最近經(jīng)過一系列精巧的實(shí)驗(yàn)，這個(gè)問題才逐漸有了眉目。2000年7月，《自然》報(bào)道了最新的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
量子力學(xué)是有關(guān)電子、原子等微觀粒子的理論，它所揭示的微觀規(guī)律與日常生活中看到的宏觀世界很不一樣。原子的大小是10的-15次方米，原子核的大小是10的負(fù)18次方米。我們平常所能看到的一切，哪怕是最小（最短）的任何東西里面都有不是成千上萬(wàn)。而是數(shù)以億億計(jì)的原子或分子.
薛定諤的貓，則是描述量子力學(xué)“疊加態(tài)”的一個(gè)假設(shè)。
疊加態(tài)，指的是一顆粒子在同一時(shí)間可能處在兩種不同的狀態(tài)里。在宏觀世界里，這是不可能的。比如一個(gè)人不可能既在家中又在屋外。但是在量子世界里，一個(gè)電子，可能處于這個(gè)電子云的任何位置。就好比，一個(gè)人在家中何處是不確定的。你看他一眼，他可能在任何地方——客廳、廚房、餐廳、臥室或書房都有可能；在你看他之前，就無(wú)處不在。
這個(gè)規(guī)律明顯是難理解的，有的科學(xué)家甚至拒絕承認(rèn)某些規(guī)律的真實(shí)性，比如著名的科學(xué)家愛因斯坦。所以薛定諤的這個(gè)虛擬實(shí)驗(yàn)，更像是一個(gè)“同時(shí)處于生和死兩種狀態(tài)的貓”的比喻，來解釋這種（兩種不同性質(zhì)同時(shí)存在的）疊加狀態(tài)。是一種現(xiàn)象的描述，而不是什么理論或者原理。
這個(gè)理論聽起來有點(diǎn)像中國(guó)“方生方死”的詭辯論。但是這是宏觀上的表達(dá)。量子力學(xué)是關(guān)于微觀世界的物理，它的準(zhǔn)則可能與我們所熟知的物理完全不同。
需要注意的是，在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，盒子關(guān)著的時(shí)候，我可以看作還沒有對(duì)它進(jìn)行觀測(cè)。打開盒子的這個(gè)動(dòng)作，從宏觀上說可能只是“看一眼”的動(dòng)作，不會(huì)發(fā)生什么變化，在微觀里就是對(duì)它進(jìn)行測(cè)量，相當(dāng)于，從外界介入了它的狀態(tài)，他的狀態(tài)被改變了。
從這個(gè)理論可以看出：一切事物的狀態(tài)都不是確定的，除非進(jìn)行觀測(cè)。也就是謝耳朵對(duì)penny說道這個(gè)理論的初衷。愛因斯坦認(rèn)為，量子力學(xué)只不過是對(duì)原子及亞原子粒子行為的一個(gè)合理的描述，這是一種唯象理論，它本身不是終極真理。
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