薛丁格(來源:wikipedia)
奧地利有一個物理學家,他的名字叫做埃爾溫·薛丁格。薛丁格有一隻貓,可他卻把貓關進一個盒子裡。更可怕的是,這個盒子裡除了貓,還安裝著一個毒氣機關。貓能不能活下來,就取決於這個毒氣機關。
是不是很為薛丁格的貓感到擔憂?但你不必擔心,這只是薛丁格的一個想像實驗,並沒有真的小貓被放進毒氣盒子中,薛丁格不過是用這個實驗來研究量子力學而已。量子力學研究什麼?它研究的是微觀世界,一個我們看不見摸不著的世界。
對於我們來說,盛開的百花,炎炎的烈日,飄落的雪花,閃爍的繁星,鉛筆,橡皮,牛仔褲......請你環顧四周,你所見到的一切,被稱為宏觀世界。與之對應的就是微觀世界,人們把分子、原子、原子核、質子、中子、電子、光子等粒子稱為微觀物質,它們有一套自己的理論,量子力學正是描述微觀世界的一種理論。
量子力學的代表學派——哥本哈根學派曾這樣認為:一個粒子,它的位置我們無法確定,它處於「疊加態」。想像一下,你與一個粒子捉迷藏,在找到它之前,你並不知道它在哪裡。那麼我們就可以說,這個淘氣的粒子在它可能藏起來的所有地方的「疊加態」了。而且,你的觀察對小粒子有影響,換句話說,你看到了粒子,它就在一個地方;你若沒看到,它就在「疊加態」。
但薛丁格可不這麼認為。於是,為了諷刺哥本哈根學派的荒謬理論,他就在腦海中做了這個著名的實驗。
「我現在打開盒子,怎麼看不見這隻生死疊加的貓?它當然不是死了就是活著,哪來的什麼生死疊加?」薛丁格得意地說道。聽說了薛丁格的貓,哥本哈根學派的人也哭笑不得。可是,這看似荒唐的貓,卻偏偏在量子力學中解釋得通。所以,哥本哈根學派只能苦笑道,「在宏觀世界裡談微觀世界的規律是沒有意義的。」
一傳十十傳百,薛丁格的貓漸漸出了名。可是,連薛丁格自己也沒想到的是,他的貓竟然引發了哲學討論。一位叫約翰·格列賓的英國人提出了一個讓人難以置信的解釋:「多世界詮釋」。
這個說法認為,盒子裡面其實有兩個世界,毒氣在一個世界裡被釋放了出來,在另一個世界裡卻沒有。所以,一個世界裡的貓是死的,另一個世界裡的貓是活的。當你打開盒子時,你看到的只是兩個世界中的一個!
那麼,我們是不是也生活在多世界中的一個呢?量子力學就是這麼神奇,它從物理學出發,卻讓我們對世界有了哲學反思。直到今天,人們也不曾停止討論這個話題。
薛丁格的貓很著名,薛丁格更是享譽科學界。他是量子力學的奠基人之一,也是波動力學的創始人,而且,他還率先用物理學的理論解釋生命的本質,他的《生命是什麼——活細胞的物理學觀》一書,被譽為「喚起生物學革命的小冊子」,他本人也成為了20世紀下半葉分子生物學革命的先驅。或許頭銜不足以褒獎薛丁格的偉大,奧地利將他的頭像印在了鈔票的正面,這是祖國賦予科學家的最高榮譽。