關于薛定諤的貓

“薛定諤的貓”是由奧地利物理學家薛定諤于1935年提出的有關貓生死疊加的著名思想實驗，是把微觀領域的量子行為擴展到宏觀世界的推演。這里必須要認識量子行為的一個現象：觀測。微觀物質有不同的存在形式，即粒子和波。通常，微觀物質以波的疊加混沌態存在；一旦觀測后，它們立刻選擇成為粒子。實驗是這樣的：在一個盒子里有一只貓，以及少量放射性物質。之后，有50%的概率放射性物質將會衰變并釋放出毒氣殺死這只貓，同時有50%的概率放射性物質不會衰變而貓將活下來。根據經典物理學，在盒子里必將發生這兩個結果之一，而外部觀測者只有打開盒子才能知道里面的結果。在量子的世界里，當盒子處于關閉狀態，整個系統則一直保持不確定性的波態，即貓生死疊加。貓到底是死是活必須在盒子打開后，外部觀測者觀測時，物質以粒子形式表現后才能確定。這項實驗旨在論證量子力學對微觀粒子世界超乎常理的認識和理解，可這使微觀不確定原理變成了宏觀不確定原理，客觀規律不以人的意志為轉移，貓既活又死違背了邏輯思維。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，甚至已經開始嘗試用病毒來制備薛定諤貓態，如劉慈欣《球狀閃電》中變成量子態的人，人們已經越來越接近實現生命體的薛定諤貓。可是另外一方面，人們發現薛定諤貓態（量子疊加態）本身就在生命過程中存在著，且是生物生存不可缺少的。