薛定諤的貓是奧地利物理學家埃爾溫-薛定諤在1935年做出的一個思想實驗。
準備一個帶蓋子的密封盒子,把一只貓放在這個盒子里, 盒子里還有其他少量的放射性物質(zhì)。 放射性物質(zhì)有50%的可能性會在一小時內(nèi)發(fā)生原子衰變,如果發(fā)生原子衰變,貓會因產(chǎn)生的氰化物氣體而死亡。 相反,如果它不發(fā)生原子衰變,就不會產(chǎn)生有毒氣體,貓也不會死亡。 有人說:”在觀察者打開盒子之前,貓的生死是無法確定的。”原子何時衰變,只能用量子力學的概率來解釋。 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。觀察者做出確認的那一刻,事件就會收縮,結果才會確定。
這個問題的本質(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?這個問題很復雜,薛定諤本人想不明白,于是之后,他去研究生物學去了。
薛定諤本人改行了,但這個問題依然困擾著物理學家。也有很多人對此做出了解釋。
哥本哈根學派解釋是一個相當廣泛的想法的總稱。 在進行觀察時,每只貓有50%的機會是活的或死的,但對于何時進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-玻爾討論了測量儀器和物體之間的相互作用,這被認為是完全客觀的,沒有認為波函數(shù)的收縮是由觀察者造成的。 玻爾沒有具體回應薛定諤的論點,但對玻爾來說,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)描述了一個真實的實體。 因此,貓的生死狀態(tài)的疊加是真實的,但只要粒子探測器做出反應,這兩種狀態(tài)可以被認為已經(jīng)分化到不同的世界。 一個世界的觀察者在打開盒子時看到的是一只活貓,而另一個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。