1.背景原因
哥本哈根學派是20 世紀 20 年代以玻爾領導的哥本哈根理論物理研究所為中心而形成的理論物理學派。由對量子力學的創造性研究和哲學解釋而著名。
用通俗的語言講,量子力學只關心概率,而概率又是通過觀測得到的,所以量子力學中就出現了物質在沒有觀測之前都是不確定性的。(這點很重要)
這下把奧利地著名物理學家薛丁格給惹惱了,因為按照傳統物理學,只要知道物質的運動參數,所有的事情都是確定,為什麼到微觀就變成不確定性呢?於是提出了著名的思想實驗,薛丁格的貓。
2.思想實驗
實驗是這樣的,在一個盒子裡有一隻貓,以及少量放射性。之後,有50%的概率放射性物質將會衰變並釋放出毒氣殺死這隻貓,同時有50%的概率放射性物質不會衰變而貓將活下來。這個實驗有什麼意義呢?
根據經典物理學,在盒子裡必將發生這兩個結果之一,而外部觀測者只有打開盒子才能知道裡面的結果 。
但是在量子的世界裡,當盒子處於關閉狀態,整個系統則一直保持不確定性的波態,即貓生死疊加。貓到底是死是活必須在盒子打開後,外部觀測者觀測時,物質以粒子形式表現後才能確定。(薛丁格:what the fuck)
通過這個實驗將微觀的不確定放大到宏觀的不確定,通過這樣的方式來質疑挖苦哥本哈根學派的量子理論。說:「按照量子力學的解釋,箱中之貓處於「死-活疊加態」——既死了又活著!要等到打開箱子看貓一眼才決定其生死。(請注意!不是發現而是決定,僅僅看一眼就足以致命!)」
3.現在的影響
薛丁格的實驗在當時看來引起不小的轟動,大家都覺得哥派的量子理論簡直就是無稽之談。
但是從現在來看薛丁格的實驗本身是從微觀的不確定性放大到宏觀的不確定性,這樣的實驗雖然大眾都能看懂,但是缺乏科學依據。
而且從近年的量子力學研究來看,哥派的理論反而正確的,人們更加專注於如何去解釋哥派的理論,反而對於薛丁格的貓漸漸淡去。