薛丁格的貓一定的科學界最有名的科普故事。這隻貓可以說是讓「量子力學」名聲大噪、家喻戶曉的第一功臣。
薛丁格的貓是什麼？「薛丁格的貓」是由奧地利著名物理學家薛丁格提出的一個著名思想實驗，描述了如何將一隻活潑可愛的貓變成「生死疊加」狀態。
下面是具體的操作步驟：
將一隻可愛貓咪裝進一個有量子系統機關的毒氣瓶的盒子裡，然後密封至不可見。毒氣瓶的開關由一個24小時半衰期的放射性原子控制。
在這24小時內，如果原子衰變了，放出α粒子就會觸動開關，毒氣瓶將被一個鐵錘砸碎，那貓就必死無疑；但如果原子沒有衰變，毒氣瓶完好如初，貓也就不會死去。
由於原子具體何時衰變我們無法確定，那這段時間內盒子裡的貓有可能還活著，也可能已經死了，但只有我們打開盒子才能確定貓的生死。
這就好比量子力學對「量子」不可測的描述，當我們沒有觀察時，量子可以處於一種矛盾的「疊加態」，而當我進行觀察時量子從「疊加態」坍縮為唯一確定的經典態。
這種情況下，以哥本哈根學派的解釋，可以認為盒子裡這隻貓正處在一種「生死疊加」狀態，也就是即生即死的狀態。
為什麼要做這個實驗？1926年，薛丁格憑藉其深厚的微積分功底，推導出了「薛丁格方程」，並成功運用它解釋了氫原子結構，但作為數學大牛的薛丁格卻無法解釋薛丁格方程中波函數的物理意義。
我們知道，數學公式與物理公式最核心的區別就在於是否具有物理意義，如果沒有具體的物理意義就稱不上一個完整的理論。而後來德國物理學家馬克思·玻恩給薛丁格方程做出了一個讓人能夠理解的詮釋：
波函數描述的是一種概率波，只能計算在某個位置找到某個粒子的概率，觀察測量只能預測某一結果的概率，卻不能預測一定會得到什麼結果。玻恩的詮釋是一種概率詮釋，憑藉這個詮釋，玻恩獲得了1954年諾貝爾物理學獎。
本來薛丁格應該感謝玻恩，奈何薛丁格是支持愛因斯坦的「決定論派」，而玻恩的概率詮釋屬於「概率論派」並成為了著名的「哥本哈根解釋」，這讓薛丁格很憤懣。
雖然愛因斯坦與薛丁格都曾對量子力學起到了極大的推動作用，但對於玻爾主導的「哥本哈根解釋」一直持否定態度。但三次論戰，愛因斯坦都敗下陣來，無形中反而成就了量子力學的「哥本哈根解釋」。
在1955年愛因斯坦去世之後，作為愛因斯坦的嫡系大將的薛丁格憋了一個大招，就是「薛丁格貓」的思想實驗，繼續向玻爾一派宣戰。
薛丁格的本意是借這個思想實驗，將量子態的不確定概念引入到宏觀世界，讓人們直觀體驗一下「概率」描述的不靠譜。
其實這個思想實驗並不能證明什麼？僅僅是再次發洩了薛丁格對於量子力學「哥本哈根解釋」的不滿，但他自己也知道提不出什麼更好的解釋。
圍繞愛因斯坦與玻爾的量子論戰，出現的一系列思想實驗，無非是科學家們哲學立場的針鋒相對，世界到底應該由什麼來支配？是決定論，還是概率論？
這個哲學思考，至今也沒有一個明確的答案。
簡單了解下「哥本哈根解釋」，為什麼讓愛因斯坦、薛丁格等人難以接受
1、玻恩的波函數概率解釋：這個上面已簡單說了。
2、海森堡的不確定原理：有一些成對物理量，它們不可能同時被精準測定，一個越確定另一個必定越不確定，此消彼長。
3、玻爾的互補原理：一些物理對象存在看似矛盾的多重屬性，原則上不可能用同一種方法同時看見其多種屬性，只能用不同是方法觀察到它們不同的屬性。
4、玻爾的對應原理：量子的各種規則雖然適用於微觀尺度，但從規則中得出的結論不能違反宏觀上的觀察結果，而且宏觀尺度上還是遵循經典物理學規則。也就是說，在大量子數極限的情況下，量子體系的運動趨向經典力學體系，量子物理定律和方程可以轉化為經典物理定律及方程。
5、疊加態原理：如果A和B是一個粒子的兩種狀態，那麼A+B也是這個粒子的第三種狀態，並同時具有A\B的特徵。
6、波函數坍縮：在一次測量與下一次測量之間，除了概率波函數以外，微觀物體不存在，它只有各種可能的狀態，只有進行了觀察或測量，「可能」狀態才坍縮為實際的「確定」狀態。
看了是不是覺得頭大，為了描述一個量子，竟然總結了這麼多原理。對於物理學追求的簡潔、統一來說，這無疑太多了。就像一個人說話，說了一大堆卻無法總結出一個中心思想一樣。
但這些結論卻與實驗觀察結果完美匹配，又缺一不可。然而在愛因斯坦、薛丁格等人心中量子力學的「哥本哈根解釋」是不完備的，絕不是量子力學的本質，但作為量子力學的正統解釋，也沒有人能給出比「哥本哈根學派」解釋的更好。
「薛丁格的貓」催生「薛丁格貓態」科學實驗。「薛丁格的貓」實質可以看成是一個科學家的賭氣或玩笑，但它卻開啟了科學家們把微觀世界的量子特性引入宏觀世界來的實驗探索。
2005年美國科學家就曾宣布成功讓6個鈹離子實現了自旋方向完全相反的宏觀量子疊加態，戲稱「薛丁格貓態」。
自此這樣的實驗在世界各地大量的進行著，不過目前的結果是所有的實驗都無法持續，也就是無法讓量子疊加態持續出現在宏觀世界裡。但如果哪天真能做到，薛丁格的玩笑可就開大了，說不定我們還真能「生死疊加，不死不滅」呢？呵呵！