薛定諤的貓，物理學界“四大神獸”之一，是由物理學家薛定諤在 1935 年提出的思想實驗，該實驗把微觀世界的量子效應擴展到了宏觀世界，試圖通過宏觀世界的表現(xiàn)描述微觀世界的不可理喻性。

該思想實驗并不復雜。一個密封的箱子，里面有一個放射性原子，衰變概率為 50%，還有一個開關，一把錘子和一個瓶子，瓶子里裝滿了毒氣，還有一只貓。如果放射性原子衰變了，開關就會打開，錘子落下砸碎瓶子，瓶子釋放毒氣，把貓毒死。如果放射性原子沒有衰變，貓就不會被毒死。

也就是說，貓到底是死的還是活的，取決于放射性原子是否衰變。

按照我們宏觀世界的理解，貓最終的狀態(tài)只能有一種，要么活要么死，同時我們只有通過觀測才能知道貓最終的狀態(tài)。

但是按照量子力學的不確定性和疊加態(tài)來理解，在沒有觀測之前，盒子這個封閉系統(tǒng)一直處于不確定性的波態(tài)，放射性原子一直處于衰變和不衰變的“疊加態(tài)”，于是貓就處于“生和死”的疊加態(tài)。

而當人們想看看一只“既死又活”的貓到底是什么樣的時候，就需要觀測，但在觀測的一瞬間，貓就會從“生和死”的疊加態(tài)坍縮為“要么生，要么死”的唯一確定狀態(tài)，這個過程就是“波函數(shù)坍縮”。

薛定諤當初提出該思想實驗的目的其實很簡單，并不是想證明什么，而是為了表達對哥本哈根學派的不滿，諷刺該學派關于不確定性和疊加態(tài)的解讀，要知道當時的薛定諤和愛因斯坦一樣，都是經(jīng)典物理學的堅定擁護者，認為世界是可認知的，是確定的，可描述的。

不過，讓薛定諤沒有想到的是，薛定諤的貓這個思想實驗在一定程度上推動了量子力學的發(fā)展，把微觀世界和宏觀世界聯(lián)系起來，讓人們對量子力學有了更深層的認識和解讀，這樣的結(jié)果只能說是“無心插柳”！

那么，該如何解釋薛定諤的貓呢，一只“既死又活”的貓是怎么回事呢？

這里有必要了解一下量子力學中一個非常重要的概念：疊加態(tài)。

量子力學有一個核心思想，不確定性，簡單講就是在沒有觀測之前，微觀粒子的位置和速度信息是不確定的。說白了，微觀粒子可能在這里，也可能在那里，還可能同時在兩個不同的地方，這就是所謂的“疊加態(tài)”。

疊加態(tài)的核心其實還是不確定性，同時疊加態(tài)包括很多情況，比如說上面的位置疊加，還有微觀粒子的自旋方向疊加，同時處于“朝上和朝下”的方向，剛才所講的放射性原子“衰變與不衰變”的疊加態(tài)。

疊加態(tài)在我們看來是無法理解的。就好比擲硬幣的游戲，當我們把硬幣拋向空中，并不知道在某一時空硬幣到底是正面還是反面。但硬幣的狀態(tài)其實已經(jīng)確定了，只是我們不知道而已。

但是如果這枚硬幣在量子世界，就完全不同了，在我們觀測之前，永遠無法知道硬幣的狀態(tài)，因為硬幣一直處于“正面和反面”的疊加態(tài)，意味著在任何一個瞬間，硬幣都處于“既是正面又是反面”的疊加態(tài)。

而想要知道硬幣到底是正面還是反面，或者說放射性原子到底衰變了沒有，只有通過觀測。而在我們觀測的一瞬間，放射性原子就會從“疊加態(tài)”坍縮為的“要么衰變，要么不衰變”的唯一確定狀態(tài)。

也就是說，無論如何我們都不可能看到“疊加態(tài)”到底是一種什么狀態(tài)，只能根據(jù)實驗結(jié)果去倒推。原因很簡單，這純粹就是一個邏輯問題：要想知道就必須觀測，但只要已觀測，疊加態(tài)就坍縮了不存在了。但不觀測就更不知道疊加態(tài)到底是一個什么狀態(tài)了。

有人可能會說，實在不行把密封的箱子換成透明的不就行了，這樣就不需要打開箱子也能悄悄地觀察貓的狀態(tài)。

但是，我要強調(diào)的是，所謂的“觀測”并不只是指人類的觀測，也不是指“用眼睛看”，任何形式的觀測行為都會導致波函數(shù)坍縮。

波函數(shù)是哥本哈根詮釋中一個很重要的概念，通俗理解就是量子世界里微觀粒子的狀態(tài)只能用波函數(shù)去描述，說白了微觀粒子本質(zhì)上就是波，而不是粒子。量子力學中實際上從來都沒有粒子的概念。

任何測量行為都會導致波函數(shù)坍縮，至于為什么會坍縮，我們并不知道。因為波函數(shù)坍縮只是一個假設，根據(jù)實驗結(jié)果做出的假設，就相當于公理。

那么，該如何解釋薛定諤貓這個思想實驗中那只“既死又活”的貓呢？

有好幾種觀點，比如說多世界解釋，退相干詮釋等。多世界詮釋，也就是所謂的平行宇宙理論，認為在我們觀測的一瞬間，宇宙就發(fā)生了分裂，分裂出了其他宇宙。如果在我們的宇宙里看到的貓是活的，意味著在平行宇宙里的貓是死的。

多世界詮釋太具顛覆性了，很難被我們接受，最關鍵的是很難通過科學驗證。

而退相干詮釋更容易被我們接受。何為“退相干”？退相干指的是一個量子系統(tǒng)狀態(tài)間相互干涉的性質(zhì)，會隨著時間逐漸喪失，最終變?yōu)榻?jīng)典行為，導致量子疊加態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榇_定的狀態(tài)。

這個過程通常是由于量子系統(tǒng)與其環(huán)境相互作用，因為任何系統(tǒng)都不是孤立存在的。拿薛定諤的貓這個思想實驗來講，封閉的箱子是一個系統(tǒng)，但其實根本不用我們觀測，放射性元素早就因為退相干而失去了疊加態(tài)，因為這個箱子系統(tǒng)里有很多物體，這些物體都會與放射性元素發(fā)生作用，甚至那只貓本身也會對放射性元素有觀測行為，導致波函數(shù)發(fā)生坍縮。

這就是量子力學和薛定諤的貓帶給人們的震撼。一百多年過去了，其實至今人們也不明白量子世界的底層邏輯到底是什么，只知道那些詭異現(xiàn)象的確存在，同時根據(jù)實驗過程和結(jié)果做出了很多自洽的假設來解釋，比如說波函數(shù)坍縮，疊加態(tài)，波粒二象性等。

完。

小編還為您整理了以下內(nèi)容，可能對您也有幫助：

薛定諤的貓是什么意思

這只貓指處于生死疊加態(tài)的既死又活的貓。

薛定諤的貓是奧地利物理學家薛定諤提出的一個著名的思想實驗，實驗描述的是一只被放置在裝有少量鐳和氰化物的密閉容器里的貓。由于鐳的衰變存在幾率性，貓的生死狀態(tài)在未被觀測前處于既死又活的疊加態(tài)。薛定諤實驗試圖從宏觀角度解釋微觀世界的量子疊加原理，揭示了觀測介入時量子存在形式的奇妙特點。

薛定諤的貓不僅是對量子力學原理的一種生動闡述，也引發(fā)了關于平行宇宙等物理問題和哲學爭議。實驗挑戰(zhàn)了人們對現(xiàn)實世界的傳統(tǒng)理解，揭示了微觀世界與宏觀世界之間的奇妙聯(lián)系。

薛定諤的貓通俗解釋

薛定諤的貓通俗解釋如下：

薛定諤的貓是奧地利著名物理學家薛定諤提出的一個思想實驗，是指將一只貓關在裝有少量鐳和氰化物的密閉容器里。鐳的衰變存在幾率，如果鐳發(fā)生衰變，會觸發(fā)機關打碎裝有氰化物的瓶子，貓就會死；如果鐳不發(fā)生衰變，貓就存活。

根據(jù)量子力學理論，由于放射性的鐳處于衰變和沒有衰變兩種狀態(tài)的疊加，貓就理應處于死貓和活貓的疊加狀態(tài)。這只既死又活的貓就是所謂的“薛定諤貓”。但是，不可能存在既死又活的貓，則必須在打開容器后才知道結(jié)果。

該實驗試圖從宏觀尺度闡述微觀尺度的量子疊加原理的問題，巧妙地把微觀物質(zhì)在觀測后是粒子還是波的存在形式和宏觀的貓聯(lián)系起來，以此求證觀測介入時量子的存在形式。隨著量子物理學的發(fā)展，薛定諤的貓還延伸出了平行宇宙等物理問題和哲學爭議。

如果原子發(fā)生衰變，裝置就會啟動，釋放毒藥，貓就會死亡。然而，在箱子被打開之前，我們無法確定貓是死是活。因此，根據(jù)量子力學的疊加原理，貓既處于死亡狀態(tài)，又處于生存狀態(tài)，直到有人打開箱子并觀察到貓的狀態(tài)為止。

薛定諤的貓影響及意義：

量子力學作為20世紀最有突破的科學成就之一，也是最具爭議的科學之一?！把Χㄖ@的貓”很好的闡述了這一現(xiàn)狀。人們不能接受量子力學是因為它的不確定性。對于傳統(tǒng)的物理學來說，只要找到了事物之間相關的聯(lián)系，就能在每時每刻確定，事物之間相關的物理數(shù)據(jù)。

比如說，物體運行距離等于物體的速度乘以物體運行的時間，只要知道物體的速度，你每時每刻都能計算出物體運行了多遠，然而海森堡提出的量子不確定性原理使得你無法預知一個微觀粒子未來的狀態(tài)。

薛定諤的貓，為什么說貓?zhí)幱凇鞍胨啦换睢薄凹人烙只睢钡臓顟B(tài)

薛定諤的貓說的是貓在沒有打開箱子來看的情況下，則該貓是有可能死也有可能活著的，即這只貓?zhí)幱谝环N不穩(wěn)定的狀態(tài)，也就是貓就理應處于死貓和活貓的疊加狀態(tài)。這是薛定諤對量子學的一種假設理論。

量子疊加就是指一個量子系統(tǒng)可以處在不同量子態(tài)的疊加態(tài)上。著名的“薛定諤的貓”理論曾經(jīng)形象地表述為“一只貓可以同時既是活的又是死的”。

擴展資料：

薛定諤的貓是試圖從宏觀尺度闡述微觀尺度的量子疊加原理的問題，巧妙地把微觀物質(zhì)在觀測后是粒子還是波的存在形式和宏觀的貓聯(lián)系起來，以此求證觀測介入時量子的存在形式。

由于量子系統(tǒng)處于疊加態(tài)，因此在人們沒有打開盒子看的時候，這些放射性物質(zhì)處于衰變和沒有衰變的疊加態(tài)之中，這就使得這只貓?zhí)幱谝环N既活又死的疊加態(tài)之中。只有打開盒子進行觀測，在這一瞬間疊加態(tài)會瞬間坍塌成本征態(tài)，這只貓就從一個既死又活的狀態(tài)立刻變?yōu)榛畹幕蛘咚赖呢垺?/p>

參考資料來源：百度百科——薛定諤的貓

參考資料來源：新華網(wǎng)——全球首顆量子衛(wèi)星成功發(fā)射 帶你了解神奇的量子世界