“薛定諤的貓”思想實(shí)驗(yàn)本意，其實(shí)是諷刺哥本哈根學(xué)派對(duì)量子力學(xué)的“疊加態(tài)”解釋。最后，卻成為了量子力學(xué)的一個(gè)最有名的科普故事。雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的恐怖之處在于，一個(gè)微粒子竟然具有波動(dòng)性與粒子性兩種狀態(tài)。另外，通過(guò)人為觀察，它還能做出狀態(tài)改變，甚至產(chǎn)生“逆時(shí)空”的錯(cuò)覺(jué)。

因?yàn)檫@兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，之前我已經(jīng)分別詳細(xì)地解釋過(guò)了，這再大概闡述下背后的思想。

先說(shuō)說(shuō)確定薛定諤的貓吧。

任何實(shí)驗(yàn)的出現(xiàn)，其實(shí)都是有時(shí)代背景和人文背景的，科學(xué)實(shí)驗(yàn)也不例外。

“薛定諤的貓”這個(gè)思想實(shí)驗(yàn)，出現(xiàn)于愛(ài)因斯坦“決定論”與玻爾“概率論”交鋒的最后戰(zhàn)場(chǎng)上。這時(shí)，愛(ài)因斯坦已經(jīng)去世了，但是作為愛(ài)因斯坦手下第一大將的薛定諤，化悲憤為力量憋出了這個(gè)大招，來(lái)表達(dá)他的不滿。

為什么不滿？

因?yàn)?，?duì)量子力學(xué)的概率解釋，以愛(ài)因斯坦為首的薛定諤一方是非常難以接受的。

你想想，我愛(ài)因斯坦創(chuàng)造了“光子”概念，你玻爾給我一堆模棱兩可的概率解釋，大家都還支撐你，我很郁悶。

再想想，我薛定諤創(chuàng)造了“波函數(shù)”，你玻恩也給出一個(gè)我無(wú)法接受的概率解釋，你還得了諾獎(jiǎng)，我很憤懣。

都是我們創(chuàng)造的東西，你們一伙只靠一個(gè)解釋就牛逼了，還圈粉加V?？嗔疃际俏覀冏龅模锰幦荒銈儞谱吡?，能不憤怒嗎？

（這樣悲痛的心情，我是理解的）

這里其實(shí)也能看出，在物理學(xué)中，物理概念大于數(shù)學(xué)公式的重要性，理解大于應(yīng)用。

說(shuō)遠(yuǎn)了，再來(lái)說(shuō)說(shuō)老愛(ài)小薛等人反對(duì)的本質(zhì)。

因?yàn)椋澜缟纤械奈镔|(zhì)都是由微觀粒子組成的，如果微觀粒子的運(yùn)動(dòng)是遵循概率的，那是不是意味著，宏觀物體也是應(yīng)該遵循概率？如果是這樣，那是不是意味著我們?cè)诳丛铝恋臅r(shí)候月亮存在，我們沒(méi)看月亮的時(shí)候，月亮就不存在了？這里是對(duì)玻爾等人對(duì)“波函數(shù)坍縮”解釋的反對(duì)。

但玻爾說(shuō)，我們明明說(shuō)地是微觀粒子，你用月亮來(lái)比喻，不合適啊。

于是，薛定諤想了一個(gè)辦法，把微觀物體的特征引入到宏觀世界當(dāng)中。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是通過(guò)屬于微觀的元素衰變現(xiàn)象，來(lái)決定一只宏觀世界的貓的生死。衰變觸發(fā)毒氣機(jī)關(guān)，貓即死；沒(méi)衰變不觸發(fā)毒氣機(jī)關(guān)，貓即活。

因?yàn)橥ㄟ^(guò)量子力學(xué)“概率論”的解釋，元素衰變?cè)谖唇?jīng)測(cè)試的情況下，被認(rèn)為同時(shí)存在衰變與沒(méi)衰變兩種狀態(tài)，這種狀態(tài)稱為疊加態(tài)。

這種“疊加態(tài)”和我們普通認(rèn)知的所謂已經(jīng)衰變了和還沒(méi)有衰變是兩個(gè)概念。疊加態(tài)的核心思想是同時(shí)存在。如果是這樣的話，那這只貓就應(yīng)該同時(shí)處于已經(jīng)死了和還沒(méi)有死的疊加態(tài)中。

但其實(shí)上，這個(gè)實(shí)驗(yàn)本質(zhì)是荒謬的，沒(méi)有科學(xué)依據(jù)。因?yàn)閷?shí)際上所謂的測(cè)量，并不是我們通常認(rèn)為的，看見(jiàn)了才能叫做測(cè)量。其實(shí)只要宏觀物體對(duì)微觀粒子的運(yùn)動(dòng)做出了判定，就算作已經(jīng)測(cè)量。而薛定諤實(shí)驗(yàn)盒子里的毒氣機(jī)關(guān)的存在，本身實(shí)際上就能測(cè)定這個(gè)元素是否衰變，所以說(shuō)不會(huì)出現(xiàn)后面的“生死疊加的貓”。

但對(duì)普通人來(lái)說(shuō)，誰(shuí)會(huì)思考這么多。大家記住的是“薛定諤的貓”帶來(lái)的反直覺(jué)認(rèn)知，如此鮮活的生死共存故事，極大地把量子力學(xué)宣傳了一把，這個(gè)實(shí)驗(yàn)帶來(lái)的科普價(jià)值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了它的科學(xué)價(jià)值。量子力學(xué)能被世界所關(guān)注，對(duì)玻爾一派來(lái)說(shuō)也是好事啊，你發(fā)泄了情緒，也壯大了量子力學(xué)的聲望，雙贏啊。

而且，除了玻爾領(lǐng)導(dǎo)的“哥本哈根學(xué)派”的解釋，沒(méi)人能對(duì)量子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)給出更好的解釋。

再來(lái)說(shuō)說(shuō)雙縫干涉試驗(yàn)。

最早的楊氏雙縫干涉實(shí)驗(yàn)其實(shí)只是證明了，光的波動(dòng)性。

而在雙縫干涉實(shí)驗(yàn)出來(lái)之后，無(wú)數(shù)的科學(xué)家在它原有的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上做了眾多的改良，可謂越改越變態(tài)，當(dāng)然結(jié)果也越來(lái)越讓人困惑，甚至讓有些人認(rèn)為恐怖。

其中的單電子雙縫干涉實(shí)驗(yàn)，第一次證明了粒子的波粒二象性。也否定了之前大多數(shù)人的錯(cuò)誤認(rèn)知，認(rèn)為一大群粒子的時(shí)候表現(xiàn)為波動(dòng)性，單個(gè)粒子的時(shí)候表現(xiàn)為粒子性。

后面的延遲選擇實(shí)驗(yàn)以及檫除實(shí)驗(yàn)。本質(zhì)上其實(shí)是證明了，單個(gè)的粒子運(yùn)動(dòng)狀態(tài)隨著測(cè)量變化而變化，選擇性地表現(xiàn)出粒子性或波動(dòng)性。也就是說(shuō)，我們同時(shí)只能測(cè)量粒子的一種狀態(tài)，要么測(cè)量到它的粒子性，要么測(cè)量到它的波動(dòng)性，無(wú)法同時(shí)測(cè)量到它的兩種特性。

而且同時(shí)證明，在測(cè)量粒子的過(guò)程中，只要還未形成最終的判定，粒子的所有行徑過(guò)程視為不存在，而只能以概率波的形式來(lái)描述。這里的概率波并不是我們常規(guī)意義上理解的波動(dòng)性。這里的概率波是純粹的數(shù)學(xué)概念，也就是說(shuō)在粒子的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，只要還沒(méi)有發(fā)生測(cè)量，可以宣稱它不存在。

具體理論描述，可以看我之前的問(wèn)題，這是“哥本哈根學(xué)派”給出的正統(tǒng)解釋。

大多數(shù)人對(duì)雙峰干涉，覺(jué)得恐怖是因?yàn)榘延^測(cè)和人的意識(shí)結(jié)合了起來(lái)，以為是人的意識(shí)決定了測(cè)量粒子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，其實(shí)并非如此。

當(dāng)然以上的所有結(jié)論，很多人都會(huì)覺(jué)得難以理解，因?yàn)橥耆臀覀內(nèi)粘５慕?jīng)典認(rèn)知不同。

就目前的科學(xué)來(lái)說(shuō)，除了高維理論，沒(méi)有任何理論能解釋為什么是這種結(jié)果。所以說(shuō)，關(guān)于量子力學(xué)的“哥本哈根正統(tǒng)解釋”，只是基于實(shí)驗(yàn)結(jié)果總結(jié)的語(yǔ)言描述而已。對(duì)于量子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，我們現(xiàn)在只能應(yīng)用，還無(wú)法得出公認(rèn)的科學(xué)原理。

這也正是，量子力學(xué)領(lǐng)軍人物玻爾說(shuō)的，如果沒(méi)有人對(duì)量子感到疑惑，他就根本不了解量子力學(xué)。