薛定諤的貓是奧地利物理學(xué)家埃爾溫-薛定諤在1935年做出的一個(gè)思想實(shí)驗(yàn)。
準(zhǔn)備一個(gè)帶蓋子的密封盒子,把一只貓放在這個(gè)盒子里, 盒子里還有其他少量的放射性物質(zhì)。 放射性物質(zhì)有50%的可能性會(huì)在一小時(shí)內(nèi)發(fā)生原子衰變,如果發(fā)生原子衰變,貓會(huì)因產(chǎn)生的氰化物氣體而死亡。 相反,如果它不發(fā)生原子衰變,就不會(huì)產(chǎn)生有毒氣體,貓也不會(huì)死亡。 有人說:”在觀察者打開盒子之前,貓的生死是無法確定的。”原子何時(shí)衰變,只能用量子力學(xué)的概率來解釋。 在觀察者看到之前,盒子里的原子已經(jīng)衰變的事件和它沒有衰變的事件是重疊存在的。觀察者做出確認(rèn)的那一刻,事件就會(huì)收縮,結(jié)果才會(huì)確定。
這個(gè)問題的本質(zhì)是,貓的狀態(tài)是之前就確定了,還是打開盒子后才確定。如果是打開后才確定,這是為什么呢?這個(gè)問題很復(fù)雜,薛定諤本人想不明白,于是之后,他去研究生物學(xué)去了。
薛定諤本人改行了,但這個(gè)問題依然困擾著物理學(xué)家。也有很多人對(duì)此做出了解釋。
哥本哈根學(xué)派解釋是一個(gè)相當(dāng)廣泛的想法的總稱。 在進(jìn)行觀察時(shí),每只貓有50%的機(jī)會(huì)是活的或死的,但對(duì)于何時(shí)進(jìn)行觀察以及量子系統(tǒng)和觀察者之間的邊界在哪里有不同的看法。 尼爾斯-玻爾討論了測(cè)量?jī)x器和物體之間的相互作用,這被認(rèn)為是完全客觀的,沒有認(rèn)為波函數(shù)的收縮是由觀察者造成的。 玻爾沒有具體回應(yīng)薛定諤的論點(diǎn),但對(duì)玻爾來說,在盒子被打開之前,貓就已經(jīng)確定生死了。
平行世界的解釋
在平行世界解釋中,波函數(shù)描述了一個(gè)真實(shí)的實(shí)體。 因此,貓的生死狀態(tài)的疊加是真實(shí)的,但只要粒子探測(cè)器做出反應(yīng),這兩種狀態(tài)可以被認(rèn)為已經(jīng)分化到不同的世界。 一個(gè)世界的觀察者在打開盒子時(shí)看到的是一只活貓,而另一個(gè)世界的觀察者看到的是一只死貓。
其他解釋
德布羅格利-博姆理論是一種決定論的解釋:貓何時(shí)死亡(或不死亡)從一開始就決定了。 然而,由于觀察者不知道隱藏的變量,所以似乎存在著不確定性。