深层解读“薛定谔的猫”，一个思想实验有什么实际意义呢？

我们都知道，薛定谔的猫是由物理学家薛定谔提出的一个著名思想实验，实验本身描述了一只正常的猫竟然能变成一只“既死又活”的猫！

注意，这里的“既死又活”指的是“死与活”的叠加态，而不是“死或者活”！

简单来说下这个思想实验的过程。

将一只猫放进一个有量子系统机关的毒气瓶的箱子里，箱子是密闭的。毒气瓶的开关由一个24小时半衰期的放射性原子控制。

24小时内，如果原子衰变了，放出α粒子就会触动开关，毒气瓶将被一个铁锤砸碎，那么猫必死无疑；而如果原子没有衰变，毒气瓶完好如初，猫也就不会死去。

由于原子具体何时衰变我们无法确定，那么盒子里的猫有可能还活着，也可能已经死了，但只有我们打开盒子才能确定猫的生死。

这就引起一个谜题：到底量子叠加是在什么时候终止，并且坍缩成两种可能状态中的一种状态？

通过这个思想实验，薛定谔指出了量子力学的哥本哈根诠释宏观物体产生的问题，以及问题本身与物理常识之间的矛盾。思想

实验里，由于先前发生事件的随机性质，猫会处于生存与死亡的叠加态。

根据退相干理论，猫不可能永远处于生存与死亡的叠加态，由于环境的影响，很快地会产生退相干效应，进而处于生存或死亡的经典统计学状态，因此

，绝对无法观察到这生存与死亡的叠加态。

同时，这个思想实验还表明，好比量子力学对“量子”

不可测的描述一样，当我们没有观察时，量子处于一种矛盾的“叠加态”，而当我进行观察时，量子从“叠加态”坍缩为唯一确定的经典态（本征态）。

为什么要做这个思想实验呢？

薛定谔提出过伟大的薛定谔方程，这个方程诠释了氢原子结构，但面对如此伟大的方程，薛定谔却不能诠释方程中波函数的物理意义。

而任何一个公式如果不具备物理意义，就不是一个完整的理论。后来德国物理学家波恩对薛定谔方程做出了一个容易理解的诠释：

波函数描述的是一种概率波，只能计算在某个位置找到某个粒子的概率，观察测量只能预测某一结果的概率，却不能预测一定会得到什么结果。

波恩也凭借这种概率诠释获得了诺贝尔奖。

薛定谔本应感谢波恩，不过当年的波恩属于波尔为首的“哥本哈根派”，支持概率论。而薛定谔支持的是爱因斯坦的“实在决定论”，两者看起来“水火不容”。这让薛定谔有些不满。而爱因斯坦与波尔的三次辩论中都败下阵来！

爱因斯坦去世之后，薛定谔继承了爱因斯坦的思想，提出了著名的“薛定谔的猫”这个思想实验，继续向哥本哈根派领袖波尔挑战！

说白了，薛定谔只是想借助这个思想实验，让人在宏观世界中直观地感受下哥本哈根派的“概率论”有多么荒唐！思想实验本身并不能说明什么，仅仅是薛定谔的一种愤怒的表达，或者说是一种嘲讽。

最终的问题仍旧是：世界到底是由什么来支配的？实在决定论还是概率论！

虽然这只是个思想实验，但类似原理已被研究与运用在实际应用领域。

简单了解下何为“哥本哈根解释”，为什么让爱因斯坦薛定谔等人如此难以接受？

玻恩的波函数概率解释：上面已经简单说了。

海森堡的不确定原理：有一些成对物理量，它们不可能同时被精准测定，一个越确定另一个必定越不确定，此消彼长。

波尔的互补原理：一些物理对象存在看似矛盾的多重属性，原则上不可能用同一种方法同时看见其多种属性，只能用不同的方法观察到它们不同的属性。

波尔的对应原理：量子的各种规则虽然适用于微观尺度，但从规则中得出的结论不能违反宏观上的观察结果，而且宏观尺度上还是遵循经典物理学规则。也就是说，在大量子数极限的情况下，量子体系的运动趋向经典力学体系，量子物理定律和方程可以转化为经典物理定律及方程。

叠加态原理：如果A和B是一个粒子的两种状态，那么A+B也是这个粒子的第三种状态，并同时具有A\B的特征。

波函数坍缩：在一次测量与下一次测量之间，除了概率波函数以外，微观物体不存在，它只有各种可能的状态，只有进行了观察或测量，“可能”状态才坍缩为实际的“确定”状态。

看了是不是觉得头大，为了描述一个量子，竟然总结了这么多原理。对于物理学追求的简洁、统一来说，这无疑太多了。就像一个人说话，说了一大堆却无法总结出一个中心思想一样。

但这些结论又与实验观察结果完美匹配，缺一不可。然而在爱因斯坦薛定谔等人心中“哥本哈根解释”是不完备的，绝不是量子力学的本质，还应该有更深层的本质没有挖掘出来。但作为量子力学的正统解释，也没有人能给出比“哥本哈根学派”更好的解释。

最后说一下著名的“双缝干涉实验”，真实存在的实验，与“薛定谔的猫”这个实验非常相似，实验中也有“叠加态”以及“观测影响结果”的问题，有兴趣的朋友们可以搜索这个实验观看一下，肯定会震惊到你！