薛定鄂

1961年1月4日，薛定鄂，奥地利物理学家薛定谔逝世。你可能听说过著名的“薛定谔的猫”吧，那么，这个猫究竟是怎么回事呢？

薛定鄂（薛定谔的猫理论）

量子现象看起来如此不可思议，为什么我们在日常生活中一点都感觉不到呢？这是因为量子力学所描述的微观世界，比起我们眼睛可以看见的东西，实在是太小太小了。比如一颗沙粒的大小约0.1毫米，而电子还不到它的万万分之一。因此，沙粒的波动性对于沙粒的大小可以忽略不计。这也就是为什么在双缝实验中，观测不到沙子的干涉条纹，却能够观测到电子的干涉条纹。

奥地利物理学家薛定谔

为了说明奇异的量子现象，奥地利物理学家薛定谔提出了一个著名的佯谬，现在被称为“薛定谔的猫”。这个实验是这样设想的：把一只猫放进一个封闭的盒子里，然后把这个盒子连接到一个装置，其中包含一个原子核和毒气设施。这个原子核有50％的可能性发生衰变。衰变时发射出一个粒子，这个粒子将会触发毒气设施的开关，从而杀死那只猫。原子核的衰变符合量子力学的原理：当没有进行观察时，这个原子核既是“已衰变”，又是“未衰变”，状态不确定。这个量子力学规律可把那只猫弄惨了：只要不打开盒子去看它，薛定鄂，那只可怜的猫就应该是处在“既死又活，非死非活”的诡异状态。

薛定谔的猫理论

1、什么是薛定谔的猫？

薛定谔的猫是物理学家薛定谔提出的一个思想实验，是指将一只猫关在装有少量镭和氰化物的密闭容器里。镭的衰变存在几率，如果镭发生衰变，会触发机关打碎装有氰化物的瓶子，猫就会死；如果镭不发生衰变，猫就存活。根据量子力学理论，由于放射性的镭处于衰变和没有衰变两种状态的叠加，猫就理应处于死猫和活猫的叠加状态。这只既死又活的猫就是所谓的“薛定谔猫”。但是是不可能存在即死又活的猫，则必须在打开箱子后才知道结果。该实验试图从宏观尺度阐述微观尺度的量子叠加原理的问题，巧妙地把微观物质在观测后是粒子还是波的存在形式和宏观的猫联系起来，以此求证观测介入时量子的存在形式。

2、“薛定谔的猫”背后的量子物理困局

薛定鄂的猫

玻恩的统计解释提出之后，波函数Ψ的绝对值的平方因此就称为概率幅，玻恩成功地解释了以反对量子力学为目的的薛定谔方程中波函数的物理意义。这种统计或概率方法，薛定鄂，和它所伴随的非连续性波函数坍缩，成功策反了薛定谔方程，成为了量子力学的核心。

物质波的波函数物理意义

玻尔则有一句著名的话：“电子的真身，或者电子的原型？本来面目？都是毫无意义的单词，对我们来说，唯一知道的只是我们每次看到的电子是什么。我们看到电子呈现出粒子性，又看到电子呈波动性，那么当然我们就假设它是粒子和波的混合体。我们无需去关心它“本来”是什么，也无需担心大自然“本来”是什么，我只关心我们能“观测”到大自然是什么。电子又是粒子又是波，但每次我们观察它，它只展现出其中一面，这里的关键是我们“如何”观察它，薛定鄂，而不是它“究竟”是什么。”