薛定諤的貓什麼梗

薛定諤的貓這個詞常常被網友們來拿說，但是其具體意思卻沒多少人去深究，歸根結底，薛定諤的貓還是比較費解的。薛定諤的貓是量子物理學的一個理論，大致意思是說當沒有人能看到盒子裡面的一隻50%概率死掉情況下的貓時，這隻貓既可以是活的，也可以是死的，叫做“量子疊加態”，也可以說是“薛定諤貓態”。

薛定諤( dinger ，1887—1961)是奧地利著名物理學家、量子力學的創始人之 一，曾獲 1933 年諾貝爾物理學獎，量子力學中描述原子、電子等微觀粒子運動的薛定諤方 程，就是以他而命名的。

‘薛定諤的貓’也稱‘薛定諤佯謬’，是指薛定諤為說明量子力學中的‘疊加態’設計 的一個思想實驗而導致的佯謬。

那麼，首先我們需要了解，什麼是‘疊加態’？

根據我們的日常經驗，一個物體某一時刻，總會處於某個固定的狀態。比如我說:女兒 現在‘在’客廳裡，或是說:女兒現在‘不在’客廳裡。要麼在，要麼不在，兩種狀態，必 居其一。然而，在微觀的量子世界中，情況卻有所不同。微觀粒子可以處於一種所謂‘疊加 態’的狀態中，這種狀態是不確定的。例如，電子可以同時位於兩個不同的地點:A 和 B， 也就是說，電子既在 A，又不在 A。電子的狀態是‘在’和‘不在’，兩種狀態按一定機率 的疊加。電子的這種混合狀態，叫做‘疊加態’。

聰明的讀者會說:“女兒此刻‘在’或‘不在’客廳，看一眼就清楚了。電子在 A，或 是不在 A，測量一下不就知道了嗎?”說得沒錯，當我們對電子的狀態進行‘測量’時，電 子的‘疊加態’不復存在，而是‘坍縮’到‘在 A’，或是‘不在 A’，兩個狀態的其中之 一。但是，微觀與巨集觀之不同，是在於觀測之前。女兒在不在客廳，觀測之前已成事實，並不以‘看’或‘不看’而轉移。而微觀電子坍縮前的狀態，並無定論，直到測量它，才因坍縮而確定。這是微觀世界中量子疊加態的奇妙特點。

儘管量子現象顯得如此神祕。然而，量子力學的結論卻早已在諸多方面被實驗證實，被 學術界接受，在各行各業還得到各種應用，量子物理學對我們現代日常生活的影響無比巨 大。以其為基礎而產生的電子學革命及光學革命將我們帶入瞭如今的計算機資訊時代。可以 說，沒有量子力學，就不會有今天所謂的‘高科技’產業。

如何解釋量子力學的基本理論，仍然是見仁見智，莫衷一是。這點也曾經深深地困擾著 它的創立者們，包括偉大的愛因斯坦。微觀疊加態的特點與巨集觀規律如此不同，物理學家如 薛定諤也想不通。於是，薛定諤在 1935 年發表了一篇論文，題為《量子力學的現狀》，在 論文的第 5 節，薛定諤編出了一個‘薛定諤貓’的理想實驗，試圖將微觀不確定性變為巨集 觀不確定性，微觀的迷惑變為巨集觀的佯謬，以引起大家的注意。果不其然!物理學家們對此 佯謬一直眾說紛紜、爭論至今。

以下是‘薛定諤貓’的實驗描述：

把一隻貓放進一個封閉的盒子裡，然後把這個盒子連線到一個裝置，其中包含一個原子 核和毒氣設施。設想這個原子核有 50% 的可能性發生衰變。衰變時發射出一個粒子，這個 粒子將會觸發毒氣設施，從而殺死這隻貓。根據量子力學的原理，未進行觀察時，這個原子 核處於已衰變和未衰變的疊加態，因此，那隻可憐的貓就應該相應地處於‘死’和‘活’的 疊加態。非死非活，又死又活，狀態不確定，直到有人開啟盒子觀測它。

實驗中的貓，可類比於微觀世界的電子(或原子)。在量子理論中，電子可以不處於一 個固定的狀態(0 或 1)，而是同時處於兩種狀態的疊加(0 和 1)。如果把疊加態的概念用 於貓的話，那就是說，處於疊加態的貓是半死不活、又死又活的。

量子理論認為:如果沒有揭開蓋子，進行觀察，薛定諤的貓的狀態是‘死’與‘活’的 疊加。此貓將永遠處於同時是死又是活的疊加態。這與我們的日常經驗嚴重相違。一隻貓， 要麼死，要麼活，怎麼可能不死不活，半死半活呢?別小看這一個聽起來似乎荒謬的物理理 想實驗。它不僅在物理學方面極具意義，在哲學方面也引申了很多的思考。

談到哲學，聰明的讀者又要笑了，因為在古代哲學思想中，不凡這種似是而非、模稜兩可的說法。這不就是辯證法的思想嗎?你中有我，我中有你，一就是二，二就是一，合二而一，天人合一，等等等等，如此而已。

此話不假，因此才有人如此來比喻‘薛定諤的貓’:男女在開始戀愛前，不知道結果是 好或者不好，這時，可以將戀愛結果看成好與不好的混合疊加狀態。如果你想知道結果，唯 一的方法是去試試看，但是，只要你試過，你就已經改變了原來的結果了!

無論從人文科學的角度，如何來詮釋和理解‘薛定諤的貓’，人們仍然覺得量子理論聽 起來有些詭異。有讀者可能會說:“你拉扯了半天，我仍然不懂量子力學啊！”

還好，剛才我們已經給讀者打了預防針，不是嗎?沒有人懂量子力學，包括薛定諤自己在內!薛定諤的本意是要用‘薛定諤貓’這個實驗的荒謬結果，來嘲笑哥本哈根學派對量子力學，對薛定諤方程引進的‘波函式’概念的機率解釋，但實際上，這個假想實驗使薛定諤自己，站到了自己奠基的理論的對立面上，難怪有物理學家調侃地說到薛定諤:“薛定諤不 懂薛定諤方程！”

薛定諤的貓通俗用來比喻什麼？

打個比喻，注意是比喻，並不是完全一樣，只是為了好理解，是比喻！！你在太空站裡拋了個硬幣，於是這個硬幣一直在空中旋轉，這時我們可以說它是“正面態”與“反面態”的疊加態。然後你啪地一下把它拍在桌子上，可能是正面也可能是反面。概率是50%和50%。在量子力學的相關實驗裡，你沒辦法預測實驗的結果，但是你能預測得到某個結果的概率。就像上面的硬幣，你不知道是正面還是反面，但是你知道得到正面的概率是50%。拋硬幣其實只是個過程，你不能說硬幣同時是正面和反面，而疊加態是一種態，它可以是兩種基態的疊加狀態。