薛丁格的貓是物理學家薛丁格提出的一個思想實驗,是指將一隻貓關在裝有少量鐳和氰化物的密閉容器裡。鐳的衰變存在機率,如果鐳發生衰變,會觸發機關打碎裝有氰化物的瓶子,貓就會死;如果鐳不發生衰變,貓就存活。根據量子力學理論,由於放射性的鐳處於衰變和沒有衰變兩種狀態的疊加,貓就理應處於死貓和活貓的疊加狀態。這隻既死又活的貓就是所謂的「薛丁格貓」。
但是是不可能存在即死又活的貓,則必須在打開箱子後才知道結果。該實驗試圖從宏觀尺度闡述微觀尺度的量子疊加原理的問題,巧妙地把微觀物質在觀測後是粒子還是波的存在形式和宏觀的貓聯繫起來,以此求證觀測介入時量子的存在形式。
薛丁格的貓之所以會讓許多人產生困惑,是因為這隻貓一方面跟高深莫測的量子力學關聯在一起,另一方面又跟一個看似非常平常的日常生活的實驗聯繫在一起。如果這是一個非常專業並且涉及到了眾多我們壓根就聽不懂的儀器理論的實驗,那就簡單了,我們直接說看不懂,那也不會困惑;如果是一個普通假設了這樣一隻貓,我們會直接說他沒事找事吃飽了撐著瞎想,那樣也沒有困惑了。然後它並不是,所以他出名了,我們困惑了。
對於缺乏一定物理學知識的普通人來說,這個實驗是難以理解的。但是由於傳播的特性使然,這個詞現在成為某種解釋偶然性的俗語,離薛丁格的初衷可以說是謬之千裡。
看到這裡,我相信大家對這些文字應該感到眼熟,但是困惑卻一點也沒有減少。這些文字連起來都看得懂,但是就是看不出這裡面奇妙在哪裡,我甚至覺得你們的結論太牽強,但是全世界的物理學權威都這麼說我也只有認了。更加嚴重的是,很多人慢慢的將薛丁格的貓和平常生活裡的宏觀概率事件等價了,在他們眼裡,薛丁格的貓這個實驗和拋一枚硬幣,正面就殺了貓反面放了貓沒什麼不一樣;跟我昨天聽了天氣預報說明天可能要下雨,但是是否下雨只有等我明天真正出去才能知道也沒啥不一樣;跟我買了雙色球有可能中獎,但是是否中獎只有等我開獎的那一刻才知道沒啥不一樣等等等等……
那麼,在物理學領域,是否還有別的和貓有關的故事呢?
讀過《愛麗絲夢遊仙境》這本書的人,對其中那隻一直咧著嘴笑的貓也許會印象深刻。那隻貓叫柴郡貓(柴郡是英國的一個郡,英國最大的一臺粒子加速器就坐落在柴郡,而那臺加速器也被命名為愛麗絲),最大的特點是很多時候它的笑容還在,但是貓不見了,也就是說它的笑容可以獨立於貓體而存在。
在量子力學的實驗當中,物理學家也把一個電子的磁矩和電子分離開了,也就是說電子的一個物理性質竟然能夠獨立於電子而存在。於是,這種現象被叫做「量子柴郡貓」。