量子力學究竟講了什麼？薛丁格的貓又怎麼回事？不懂這些就落後了

假如現在我們拋一枚硬幣，落地後我們觀察到硬幣是正面向上；那麼問題來了，在我們觀察之前，硬幣向上的面是哪一面？乍一聽感覺很荒唐，但就是這樣一個荒唐的問題，在量子力學的科學家裡引起了很大的爭議，那麼量子力學究竟是一門怎樣的學說呢？薛丁格的貓又是怎麼一回事兒呢？目前人類的量子力學研究處於什麼狀態呢？

帶你了解量子力學

說到量子力學，我們就不得不提到我們熟悉的也是正在運用的叫做經典力學。在經典力學中，有一個顯著的特點，就是確定性。什麼意思呢？比如我們常見的原子，中心有一個原子核，核外有電子在做高速運轉，在經典力學中，這顆原子的情況，比如原子核多大，質量多少，周圍多少電子，電子軌道半徑以及運轉速率都是可以確定的；

而量子力學的特點就是不確定性，同樣是之前的原子，同樣是之前的問題，我們都變得不可知，並且不可知的原因並不是我們不知道，而是它本身就處於一種不確定的狀態，科學家管這個狀態稱之為糾纏態。

那麼我們如何確定這個原子的狀態呢？方法就是測量，簡單來說就是我們去親自觀測一下，那這個原子就不再處於糾纏態了，而是處於一種確定的狀態，叫做本真態。但是我們知道，它可能擁有很多本真態，比如我們之前的硬幣，就有正反兩種確切結果，用量子力學來解釋呢，就是在測量前這個事件隨機的倒向了一個事件結果上，在我們觀測的時候，展現了出來。

說到這裡可能很多同學都會覺得，如果用量子力學來解釋我們的世界，實在是解釋不同啊。其實不光你這樣覺得，很多研究量子力學的科學家也對量子力學充滿懷疑。比如著名的科學家薛丁格，這個人對量子力學的研究貢獻很大，曾經提出了著名的量子力學方程來解釋量子力學的特徵，但同時他也認為，這量子力學本身是一個不完備的理論，為此還提出了一個特別經典的例子，就是薛丁格的貓。

薛丁格

薛丁格構建了這樣的一個封閉空間，裡面有一隻貓，有充足的食物、水、和氧氣，同時在這個封閉空間中還有一瓶毒氣，只要這個毒氣釋放出來，貓就死了。但是這個毒氣是否釋放，取決於毒氣上方的一個控制裝置，這個裝置接收到粒子信號就會打開毒氣，接受不到就不會打開，那麼在不遠處有一個放射源，他會在一段時間內隨機的釋放粒子信號，當然也可能不釋放，就是這樣一個裝置。在這種情況下，貓的死活就和裝置是否釋放粒子直接相關。

薛丁格的貓

那麼按照量子力學的觀點，這個釋放粒子的裝置在我們沒有觀測它之前，它就處於釋放粒子和沒釋放粒子的糾纏態，那麼同時貓也就相應處於死和活的糾纏態了。這時候有同學會說，那我挖個洞或者聽聽聲音不都能判斷這隻貓是死是活嗎？這都不行，按照量子力學的觀點，能夠獲取可以產生判斷的信息，都屬於觀測的範圍，在任何觀測的情況下，糾纏態都會隨機倒向一種本真態。

那麼薛丁格就認為，生物怎麼會出現一種不死不活的狀態呢？說明這量子力學還是不夠完備，一定有某種更加完備的理論，能夠來補全量子力學，但是很可惜，人類還沒有探索到。支持薛丁格的科學家還有很多，比如愛因斯坦，愛因斯坦還提出了一種月亮位置說來駁斥量子力學說，是在薛丁格之前的，內容都差不多，並且還說了啊&39;。

直到愛因斯坦死後，物理學界的科學家通過貝爾不等式實驗對量子力學進行檢驗，給出了一個結果，他們認為量子糾纏狀態確實存在，只不過存在於微觀世界中，簡單來說就是在微觀世界中，幾個不同性質的粒子相互作用後，粒子所擁有的特性就會彼此糾纏在一起，成為一個整體，無法再分開被單獨描述，只能描述整體系統的性質，這就是如今的微觀世界的量子糾纏，至於這種現象為何產生，則沒有人能夠解釋。

關於量子力學，如今還只是一個理論學科，無數人想去證明他，但是也都沒能做到，或許在未來人類有了更高認知之後，能夠完全揭開他的面紗。