薛定谔的猫(Schrödinger's Cat),是奥地利物理学家薛定谔(Erwin Schrödinger)在1935年与爱因斯坦讨论时提出的一个思想实验。实验将一只猫、一瓶毒药和一个放射源放在一个密封的盒子里。如果盒子内的探测器检测到放射性(放射源中发生了单个原子衰变),那么烧瓶就会被打碎,释放出毒药杀死猫。放射性物质有几率发生衰变,如果放射性物质发生衰变,会触发机关打碎瓶子,放出毒气,猫会死;如果放射性物质不发生衰变,猫就存活。这个实验的核心在于:外部观测者只有打开盒子才能知道里面的结果;根据哥本哈根解释,原子放射源中的原子处于衰变与不衰变的叠加态,猫应当处于活着与死亡的叠加态。[3]但在宏观经验上,猫的死活是一个确定的状态,不存在既生又死的猫,这是一个悖论。[4] 20 世纪初,量子力学对微观现象的解释逻辑已经能够自洽,但量子力学的前提即关于不确定性和测量作用的假设,仍引起了当时许多物理学家包括爱因斯坦(Einstein)与薛定谔的质疑,薛定谔在与爱因斯坦的通信中发展了这个思想实验的想法。他提出了波函数不能代表现实,并以“薛定谔猫”的悖论性质疑哥本哈根学派的量子力学解释,由此而掀起一场载入史册的科学争论,使得的针对量子理论的各种争论开始出现,不少量子力学效应如量子隧穿、量子纠缠等在宏观尺度的推广也会导致类似薛定谔猫的悖论,通过这些争论,哥本哈根学派的量子力学的理论解释越来越完善,开始被广为接受。[5] 起源与提出历史
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