參考文章：對薛丁格的貓的簡要說明。
藝術家對薛定貓的描繪。 （圖像：快門）
被稱為薛丁格的貓的思想實驗，是量子力學中最為著名和被誤解的概念之一。 通過深入探索，研究人員對物質現實有了驚人的了解。
根據《量子》雜誌上的一篇文章，奧地利物理學家埃爾文·施洛德(Erwin Schrodinger)幫助發現了量子力學這門學科，他於1935年作為對最初由愛因斯坦提出問題的評論，首次構思了他的貓難題。
在發展對亞原子領域的新認識時，大多數愛因斯坦和薛丁格的同事已經意識到，量子實體表現出極其奇怪的行為。丹麥物理學家尼爾斯·玻爾（Niels Bohr）倡導一種理解，即像電子這樣的粒子在被測量之前並不具有明確的特性。在此之前，粒子存在於所謂的狀態疊加中，例如，有50％的機會上旋，並有50％的機會下旋。
圖源：dy.163
愛因斯坦（Einstein）尤其不喜歡這種模稜兩可的解釋。他想知道宇宙究竟是如何知道有人正在測量某物的。薛丁格用他臭名昭著的概念貓強調了這種荒謬。假設一個人製造了一個奇怪的裝置，薛定在1935年的一篇論文中寫道，「量子力學的現狀」。 該儀器由一個裝有密封的氰化物小瓶的盒子組成，盒子上方懸著一個錘子，該錘子連接到蓋革計數器上，用於瞄準一小塊輕度放射性鈾。盒子裡還有一隻小貓（記住，這是一個從未實際進行過的思想實驗）。盒子被密封住，實驗要進行一定的時間，可能是一小時。在這一小時內，鈾的粒子服從量子力學定律，它有一定機率發出輻射，由蓋革計數器將其吸收，反過來，這將會使錘子落下並砸碎小瓶，貓因氰化物中毒致死。
圖解：薛丁格的貓的思想實驗。圖源：21ic。
根據玻爾等人的說法，在打開盒子「觀測」貓的狀態之前，它將保持在生和死的疊加狀態。像愛因斯坦和薛丁格這樣的人都拒絕這樣的可能性，因為這與我們的通常經驗是不符的--貓要麼活著，要麼死了，而不是兩者情況同時存在。
科學記者亞當·貝克爾（Adam Becker）在他的《什麼是真實的》一書中寫道：「量子物理學缺乏一個重要的組成部分，這是一個有關其與世界事物的排列方式的故事（基礎書籍，2018年）。」 「由量子物理學控制的驚人數量的原子是如何創造我們所看到的世界的？」
薛丁格的貓觸及了玻爾對現實的解釋的怪異之處：在量子與日常領域之間缺乏清晰的界線。 儘管大多數人認為它提供了一個示例，以支持粒子直到被測量前都缺乏明確的性質，但薛丁格的初衷則完全相反，他想要表明這種想法是荒謬的。 然而幾十年來，物理學家在很大程度上忽略了這個問題，轉而研究其他難題。
但從20世紀70年代開始，研究人員能夠證明量子粒子可以在總是相對的狀態下產生——因此，如果一個粒子表現出上旋，另一個粒子將是下旋——這種現象薛定稱之為量子糾纏。 這項工作已被用來支持新興的量子計算領域，該領域有望產生遠快於當前技術的計算機。
圖解：量子糾纏。圖源：sohu。
2010年，物理學家們還成功地創造了一個現實版的薛丁格的貓，儘管是以一種不涉及謀殺(又名殺害小貓)的方式。加州大學聖巴巴拉分校（University of California, Santa Barbara）的科學家們製造了一個諧振器，基本上是一個很小的音叉，相當於電腦屏幕上的像素大小。他們將其置於一種既振蕩又不振蕩的疊加狀態，表明相對較大的物體也可以佔據奇異的量子態。
這一項實驗將多達2000個原子群同時放在兩個不同的地方，進一步模糊了微觀和宏觀之間的界線。2019年，格拉斯哥大學(University of Glasgow)的研究人員甚至設法用一種特殊的相機拍下了糾纏光子的照片，每當一個光子與其糾纏的對象出現時，該相機就會拍攝一張照片。儘管物理學家和哲學家尚未就如何思考量子世界達成共識，但薛丁格的洞見已經產生了許多卓有成效的研究途徑，並且在可預見的未來裡很可能會繼續這樣做下去。
圖源：dy.163
作者: Adam Mann
FY: 米粥
如有相關內容侵權，請於三十日以內聯繫作者刪除
轉載還請取得授權，並注意保持完整性和註明出處
—— 分享新聞，還能獲得積分兌換好禮哦 ——