薛定諤的貓到底是什麼邏輯？

「薛定諤的貓」是史上最牛的貓，縱橫幾個世紀。從20世紀薛定諤提出來之後，風靡大江南北。

這隻貓告訴我們：你不知道的，並不是不存在的。

「薛定諤的貓」到底是只什麼貓？它有什麼邏輯？要回答這個問題，我們先要了解薛定諤其人。

1.薛定諤其人：

埃爾溫·薛定諤，奧地利物理學家，量子力學奠基人，發展了分子生物學。

因發展了原子理論，和狄拉克共獲1933年諾貝爾物理學獎，又於1937年獲得馬克斯·普朗克獎章。

2.薛定諤方程是什麼？

薛定諤方程又稱為薛定諤波動方程。它是將物質波的概念和波動方程相結合建立的二階偏微分方程，可描述微觀粒子的運動。

每個微觀系統都有一個相應的薛定諤方程式，通過解方程可得到波函數的具體形式以及對應的能量，從而了解微觀系統的性質。

薛定諤方程表明量子力學中，粒子以概率的方式出現，具有不確定性，宏觀尺度下失效可忽略不計。

薛定諤給出的薛定諤方程能夠正確地描述波函數的量子行為，在那時，物理學者還不清楚如何詮釋波函數。

1926年，玻恩提出概率幅的概念，成功地詮釋了波函數的物理意義，即哥本哈根詮釋，但薛定諤與愛因斯坦等人，都不贊同這種概率方法。

3.薛定諤的貓是怎麼回事：

薛定諤的貓是物理學家薛定諤提出的一個思想實驗，試圖從宏觀尺度闡述微觀尺度的量子疊加原理的問題，

巧妙地把微觀物質在觀測後，是粒子還是波的存在形式和宏觀的貓聯繫起來，以此求證觀測介入時量子的存在形式。

隨著量子物理學的發展，薛定諤的貓還延伸出了平行宇宙等物理問題和哲學爭議。

薛定諤的貓的實驗是這樣的：薛定諤假設把一隻貓放在一個密室里，密室里有食物有毒藥。

毒藥瓶上有一個鎚子，鎚子由一個電子開關控制，電子開關由放射性原子控制。

如果原子核衰變，則放出阿爾法粒子，觸動電子開關，鎚子落下，砸碎毒藥瓶，釋放出裡面的氰化物氣體，貓必死無疑。

如果我們不揭開密室的蓋子，根據我們在日常生活中的經驗，可以認定，貓或者死，或者活。

如果我們用量子力學波動理論（薛定諤方程）來描述薛定諤的貓，則只能說，它處於一種活與不活的疊加態，即當盒子處於關閉狀態，整個系統則一直保持不確定的波態。

我們只有在揭開蓋子的一瞬間，才能說貓是死是活。

量子理論認為：如果沒有揭開蓋子，進行觀察，我們永遠也不知道貓是死是活，它將永遠處於半死不活的疊加態，

可這使微觀不確定原理變成了宏觀不確定原理，貓既活又死違背了邏輯思維。

要是說水可以有兩種形態同時出現，這我們都見過。

可說貓在同一時間處於活與不活的兩種狀態，太不可思議了。可以說是匪夷所思。但是，當時的量子理論的結果就是如此。

4.薛定諤的貓實驗來歷

薛定諤打造這個思想實驗，是想嘗試著用一個理想實驗來檢驗量子理論隱含的不確之處。

愛因斯坦提出了一個設想：兩個一模一樣的密閉盒子，在其中一個盒子中放入一個球，在打開任一盒子之前，在第一個盒子中找到球的概率應該是50%。

而愛因斯坦並不認為這是一個完備的描述，他相信在原子領域一定有一個合適的理論，可以計算出一個確切的數值。

在愛因斯坦看來，僅僅計算出概率還遠遠不夠。

後來，愛因斯坦設想了一個新的方案：想像一堆性質不穩定的火藥，很有可能在一年內都不會爆炸。

對於火藥這一年內的情況，薛定諤方程的解釋看上去合情合理，然而一年以後情況完全變了，這時波函數描述的便是一種既還沒爆炸又已經爆炸了的混合狀態。

愛因斯坦認為所有物理學家都不應該接受這種無稽之談，因為 「現實中並不存在介於已爆炸和未爆炸之間的狀態」。

他堅信大自然必定會在兩者間做出選擇，因此物理學家也該如此。

而薛定諤換了個實驗方法：他的盒子里放的不是火藥，而是一隻貓。

這樣就有了薛定諤的貓的實驗，不久，薛定諤的貓的實驗刊登在了雜誌《自然科學》上。

多年之後，薛定諤臆想中將挫敗量子力學的一個思想實驗，卻成為用來教授量子論的經典比喻之一。

薛定諤的貓本身是一個假設的概念，隨著技術的發展，人們在光子、原子、分子中實現了薛定諤貓態，即是A又是B的疊加態。

5.薛定諤貓的隱喻

薛定諤貓的奇談是一個雙重諷刺。

儘管薛定諤的貓聞名於現如今的物理課堂內外，但很少有人記得薛定諤引入這個實驗是為了批判而非解釋量子力學。

20世紀30年代，當時，在納粹德國，發生了諸多令人揪心的暴力事件。這些事件的影響波及生活的各個層面。

愛因斯坦本可以選擇許多其他的宏觀的例子來批判量子概率的描述，而他卻選擇了以火藥爆炸造成的明顯破壞為例，也許意在反映當時歐洲不斷惡化的局勢。

薛定諤從不掩飾對納粹政權的厭惡。 1935年5月，薛定諤在 BBC 廣播發表了一場20分鐘的演說，題為《自由的平等與相對性》，

回顧了歷史上多次「用絞架、刑柱、刀劍和大炮對付德高望重的自由人」的政治迫害。

伴隨著法西斯進軍的鼓點，有關球與盒的奇思異想，很快轉變成爆炸、毒藥以及令人毛骨悚然的生死計算。

薛定諤的貓如今已成為一種文化符號，然而人們不應忽略薛定諤當初構思這個實驗時所處的時代背景。

面對迫近的世界大戰、種族滅絕和德國人土崩瓦解的精神世界，薛定諤聯想到毒藥、死亡和毀滅並非巧合。

因此，薛定諤的貓不僅告訴我們量子力學的光怪陸離，還提醒著我們，科學家也像普通人一樣有情感、會恐懼。

薛定諤的貓在那個年代影射了更廣闊的世界：一個越來越奇怪、越來越兇險、越來越讓人捉摸不透的世界。

「既死又活」的薛定諤貓，正如那個灰暗年代無數科學家的命運。

量子力學作為20世紀最有突破的科學成就之一，也是最具爭議的科學之一。「薛定諤的貓」很好的闡述了這一現狀。

雖然說它最初的目的只是為了批判，我們仍應保持客觀理性的態度。

人們對事物的認識都有其局限性，笑談也好，科學解釋也罷，我們應該儘可能的在實踐的基礎上，去檢驗它的真偽。