薛丁格提出「薛丁格的貓」,竟是為了推翻量子力學?

薛丁格是量子力學的奠基人之一，1926年，他提出了波函數和薛丁格方程，構建了量子力學的一種數學形式——波動力學，奠定了近代量子力學的基礎。但是，他在1935年卻提出一個怪異的思想實驗——薛丁格的貓，這個實驗構建了一隻看上去處於「死」和「活」的疊加態的貓，讓人們感覺量子力學十分荒謬。一隻既死了又活著的貓，這還不夠荒謬嗎？他為什麼要提出這個怪異的思想實驗呢？

原來，薛丁格雖然自己提出了波函數，但是他卻沒弄明白波函數的物理意義，他的解釋不對，最後還是哥本哈根學派幫他解釋對了，但是薛丁格卻固執己見，不承認哥本哈根解釋。

薛丁格

「疊加態」是量子力學的哥本哈根解釋的重要內容，疊加態的意思是說一個粒子的各種性質在測量之前是不確定的，處於各種狀態的疊加態，只有測量之後才能變成確定的狀態，而具體變成什麼狀態是有概率的，並不能提前預測。

對於哥本哈根學派提出來的疊加態的概念，薛丁格是堅決反對的。他和愛因斯坦在一條戰線上，他們不承認概率論，不承認疊加態，所以他要舉「薛丁格的貓」這個例子來反駁疊加態，以此來證明疊加態的荒謬。但是由於他是量子力學大師，隨著時間的流逝，人們忘了他當初是要反駁疊加態的，還以為他是用這個例子來支持疊加態的。所以，如果你想通過這樣一個怪異的實驗來理解疊加態，只能是緣木求魚，一頭霧水，因為這個例子本來就是用來反駁疊加態的。

一隻貓被關在箱子裡，箱子中有一小塊放射性物質，它在 1h 內有 50%的概率發生一個原子衰變。如果發生衰變，就會通過一套裝置觸發一個鐵錘擊碎一個毒氣瓶毒死貓。在 1h 之內，你無法判斷貓是死是活，除非打開箱子看。薛丁格說，按照量子力學規則，可以認為貓處於死和活的疊加態（圖片來源：《從量子到宇宙》，清華大學出版社，2017）

拋開薛丁格的初衷不說，就看這個實驗，薛丁格的貓到底是死是活？它真的處於「死」和「活」的疊加態嗎？事實上，一個由天文數字的各種粒子構成的宏觀物體早已喪失了量子特性。如果一定要研究其疊加態，就要把所有粒子的可能性都組合起來，那就又是更大的天文數字了，決非簡單的「死」和「活」所能描述。所以，從宏觀角度來說，不管你看不看，這隻貓或者死、或者活，沒有疊加態。你覺得呢？