很多人都听过说薛定谔的猫,它并不是什么猫,而是一个思想实验。薛定谔提出这个思想实验目的是为了讽刺并反驳波尔为首的哥本哈根学派的不确定性理论。
严格来讲,薛定谔的猫并不是属于科学范畴,而是哲学范畴。
实验非常简单,一个密封的箱子,箱子里有毒气瓶,开关,放射性元素,一只猫。放射性元素衰变与否可以控制开关,开关控制毒气瓶是否打开。毒气瓶如果打开,猫就会被毒死。
而放射性元素的衰变与否是随机的,这种随机是真正的随机,我们无法预测什么时候衰变。也可以认为放射性元素处于衰变与不衰变的叠加态。
那么如此一来,开关就处于“开与关”的叠加态,最终导致猫处于“生与死”的叠加态。注意,这里并不是说“生或者死”,而是“既死又活”。
现实中怎么可能存在一只“既死又活”的猫呢?这显然是一个悖论。
薛定谔的猫在现实中是无法做实验的,根本不是因为技术,而是世界上根本不会存在这样一个完美的环境条件。
问题的核心在于:观测行为会影响量子结果,那么只有人类的观测才会影响吗?
波尔为首的哥本哈根学派并不这么认为,他们认为不管箱子打没打开,都不会影响结果,猫都不会处于生或死的叠加态,因为观测并不仅仅人的观测,在箱子里的猫自身就是一个观测者,在人类打开详细观察之前,猫的状态其实已经决定了。
不过薛定谔和爱因斯坦等人坚决反对波尔的这种观点,爱因斯坦更是拿出“不看月亮时,月亮就不存在吗”这种例子反驳波尔,提出“上帝不会掷骰子”。
波尔和爱因斯坦等人经过了长时间的辩论,谁也没有说服谁。不过,量子力学经过一百多年的发展,哥本哈根学派的不确定性得到了主流科学界的认可,波尔的哥本哈根学派暂时取得了胜利。
而且,量子力学的不确定性早已出现在我们日常生活中,平时使用最多的手机里面的芯片就包含量子力学技术,只不过很多人不知道。
在量子世界,那里的一切都如此诡异,完全颠覆了我们的传统认知。量子世界里的一切都是随机的,都是不确定的,只能用概率来描述。
微观粒子可以同时出现在两个不同的地方,你敢想象这样的世界吗?
就好像此刻的你正在读这篇文章,但如果我说“你同时也可能在火星上”,你肯定认为我疯掉了!