薛丁格的貓到底是什麼邏輯？

薛丁格的貓到底是怎樣一隻貓呢？

薛丁格的貓思想實驗大致意思為：在一個封閉的盒子裡，有一一隻貓和一瓶毒藥，裝毒藥的瓶子上有一個錘子，受一個電子開關控制，這個開關又受到放射性原子控制，只要原子衰變，就會觸動開關，錘子落下砸碎毒藥瓶，貓就必死無疑。原子衰變雖然有半衰期，但衰變的時間是隨機的，人們無法知道某個放射性元素準確的衰變時間，這樣我們就無法知道這個元素是不是已經衰變了，因此也無法知道那隻錘子是不是落下了，盒子裡的貓是死是活，只有等到打開盒子，才能夠確定這隻貓是死是活。

那麼經典力學和量子力學的分歧就在打開盒子的一瞬間。經典宏觀理論認為，貓是死是活其實在沒有打開盒子前早就確定了，只不過是打開盒子的一瞬間我們能夠知道這隻貓是一個什麼狀態而已；哥本哈根詮釋則認為，沒有打開盒子，這隻貓就永遠處於死和活的混沌疊加態，只是在開盒子那一瞬間，才確定了這隻貓的死活，是觀測讓粒子從波粒二象性的疊加態坍縮為本徵態，這就是所謂的波函數坍塌。

因此，薛丁格的貓思想實驗，是把量子力學微觀表現放在宏觀世界來觀察，用宏觀理論來解釋這種不死不活的現象，從常識判斷，這當然就非常不符合邏輯了。爭論了幾十年，一直到1964 年，約翰·貝爾發表了非常重要的貝爾不等式，證明了定域性隱變數不可能存在，哥本哈根詮釋成為被科學界廣泛認同的量子力學正統理論。但至今非定域性的隠變數詮釋仍未被推翻，爭論依然還在繼續。

但不管怎樣，薛丁格的貓在宏觀視角來看是不符合邏輯的，但在微觀世界這隻貓就永遠處於不死不活狀態，只有觀測才會改變它。這就是所謂薛丁格貓符不符合邏輯的問題，不知道各位是否理解了？不過沒有理解也不要緊，因為相對經典理論和生活常識來說，量子力學的確有許多反常識現象，難怪量子力學著名大師尼爾斯·玻爾曾經表示：「如果你第一次接觸量子力學而不感到驚訝，那你一定是沒有弄懂它」。

現在來認識一下薛丁格其人和他那隻貓的來歷。

埃德溫·薛丁格是最著名的量子力學奠基人之一，也是分子生物學的發展的先驅，由於其在原子理論方面的貢獻，他和狄拉克分享了1933年諾貝爾物理學獎。「薛丁格的貓」就是薛丁格在1935年提出的一個著名思想實驗，旨在證明量子力學在宏觀條件下的不完備性，也就是與愛因斯坦一道反對量子力學主流學派提出的哥本哈根詮釋。

所謂哥本哈根詮釋中最重要的思想就是，量子系統的量子態，可以用波函數來描述，也就是微觀世界物質存在形式是波粒二象性，以波和粒子的疊加混沌狀態存在，處於不確定性狀態，只有觀測，疊加態才會坍縮為本徵態，也就是粒子態。

愛因斯坦和薛丁格等一些物理學家拒絕接受這種理論，認為量子力學的不確定性原理只不過是一種唯象理論，並非事物的真相，在其內部一定含有一個隱變量，也就是還有內在機制沒有找到，只要找到這種內在規律，量子世界也是可以認識的。愛因斯坦最著名的論斷：「上帝不擲骰子」，說的就是這回事。

薛丁格嘗試用一個思想實驗來說明量子理論不確定性原理的荒謬，但他設計的這個「貓」思想實驗，是把微觀世界不確定性原理變成了宏觀世界不確定性原理，按照經典力學和生活常識來看，這樣一隻既死又活的貓看起來當然是違背邏輯的。但問題是微觀量子世界的粒子表現，在實驗中就是與宏觀世界完全不一樣，因此這個實驗並沒有推翻哥本哈根詮釋，反而引起了人們對量子世界的思考，並推動了量子理論的完善。

薛丁格的貓與平行宇宙。

薛丁格的「貓態思想實驗」不但沒有駁倒哥本哈根詮釋，還引申出了平行宇宙理論。這是因為在量子力學裡，隨機性和偶然性成為常態，世界是由不確定、隨機事件決定，這樣就有了貓既死又活的狀態。但貓是不可能既死又活的，只能把世界將分為兩個，一個是活著的貓世界，一個是死了的貓世界。只有這樣，這隻貓才不必再為死活問題困擾，也就不存在死活疊加的問題了。

這個理論認為，宇宙誕生以來，宇宙每時每刻都在為解決這兩張狀態而分裂，現在宇宙已經分裂了無數次了，而且分裂速度還依然在以指數級增加，並趨於無窮，現在我們所處的宇宙只不過是其中之一而已。但人類只能在自己的宇宙中生活，因此所謂平行宇宙永遠也無法證實，只能是一種假設。

由此可見，量子力學理論的確很奇特，完全顛覆了事物具有確定性的經典理論和常識，愛因斯坦關於「上帝不會擲骰子」，已經受到了顛覆性挑戰，因為量子力學不確定性原理讓人們永遠也無法知道一個粒子的準確狀態，更不知道它未來的狀態，未來充滿了隨機與偶然，這似乎是說，我們的世界正是「上帝在擲骰子」！

量子力學的飛速發展已經給人類文明帶來很多好處和質的飛躍，但還有很多深層次機制有待科學家們去發掘和認識。量子力學雖然看似很玄乎，但如果真的把它引向神鬼玄說，或利用它來搞一些陰謀論和神鬼玄說，就會走向歧途，給人類文明進程帶來阻礙甚至災難。科學的問題一定要用科學精神和科學方法解決，這才是正確的態度。