怪猫后续——薛定谔家猫的死活到底谁来管？

1961年1月4日，大名鼎鼎的物理学家薛定谔因为肺结核病逝于维也纳，墓碑上刻着神来之笔的薛定谔方程。作为一个物理学家，薛定谔做得非常出色成功，但是作为一个主人，他非常的不称职。因为那只被他放出来的可怜的猫直到主人去世了，都没人弄清楚它的死活。对薛定谔的猫这个实验本身还有疑问的可以看看我上一篇文章《一篇文章解除你对“薛定谔的猫”的所有困惑》。

我们先来看看这问题麻烦在哪，为什么没人能管得了一只猫的死活？因为薛家的猫是和一个原子核关在一起，所以要搞清楚猫的死活就得搞清楚这个原子核的状态，那么我们要怎么样搞清楚这个原子核的状态呢？在宏观世界里，我们用物体的位置和速度来描述一个物体的状态，比如地球围着太阳转这个事，我们根据万有引力定律就能精确的算出任意时间地球在哪里速速怎么样，地球的一举一动都在我们的掌控之中。但是在微观世界里的这些粒子就没有地球这么听话了，你想测量一个粒子的速度，没问题，你想测量一个粒子的位置，也没问题，但是如果你想同时测量这个微观粒子的速度和位置，对不起，不可以，这就是微观粒子的测不准原理。

其实，当我们试图去测量一个物体的速度和位置来确定物体状态的时候，我们其实是从“粒子”的角度来观测物体。德布罗意告诉我们，任何微观粒子都具有波粒二象性，就是说微观粒子既具有粒子的特性，又具有波的特性，既然我们从粒子的角度无法确定微观粒子的状态，那么我从波的角度去确定可不可以？当然可以，科学家们也是这么干的，宏观世界里我们可以用万有引力定律来描述地球的运动，那么在微观粒子里我们用什么来描述粒子的行为呢？答案就是薛定谔方程。这个方程在量子力学里极为重要，其地位和牛顿运动定律在经典力学的地位相当，这个方程不是由什么理论推导出来的，是不是完全正确我们也无法保证，它就是薛定谔哪天灵光一闪从脑子里蹦出来的一个方程，但是微观粒子的行为却乖乖的听它的话。也许未来的哪一天人们会发现一套更加深刻的理论，从那个理论里可以自然而然的推导出薛定谔方程，但是目前你只有选择相信薛定谔方程，否则你的量子研究无从下手，它就像是薛定谔从上帝那里偷来的一个宝贝。

好了，在量子力学里我们使用薛定谔方程来描述微观系统，这个方程的解叫波函数，通过波函数就能了解围观粒子的状态。但是，但是但是，这个波函数和宏观世界里的波很不一样，它是一种概率波，也就是说它只能给出在某一个时刻粒子出现在这个地方的概率。薛定谔的猫这个实验里，波函数可以给出原子核某一时刻是否衰变的概率，这个概率和猫是死是活的概率是一样的。另外，大家都知道波是可以叠加的，概率波一样可以，粒子在空间中的各种状态是波函数去描述，而粒子的几个不同的状态是可以叠加在一起的，当有好几个状态叠加在一起的时候，粒子是不确定的，只有当一个测量被进行的时候，粒子才会呈现一个被测量的状态。

翻译到薛定谔的猫身上就是：这只猫有生和死两个状态，在没有观察测量的时候这两个状态是同时存在于猫的身上，也就是说这时候的猫又死又活，直到它被测量后猫才会呈现出生或者死。

到了这里问题才完全暴露出来，为什么薛定谔的猫的死活这么难管？我上面说的薛定谔的猫又死又活并不是说关在箱子里的猫可能是死的也可能是活的，如果这样说就成了废话，谁不知道生活中看到的生命体要么是死的要么是活的？而薛定谔的猫诡异就诡异在它在这一个时刻既是死的又是活的，不是死活二选一，而是死活两个状态都占了，就好像是一只死猫和一只活猫在这一时刻同时附身在薛定谔的猫一样。更加诡异的事，这样的状态一直要等到有观测者出现的时候才会结束，当我们打开箱子去观测薛定谔的猫的时候，那个生死叠加的波函数就坍塌了，这时候薛定谔的猫就会从生死两种状态里选择一种，然后才恢复到正常的活猫或者死猫状态。

如果说生死叠加态的猫我们还勉强可以理解，那为什么当我们看了一眼的时候，那个生死叠加的猫就没了？我不看它的时候这是一只又死又活的猫，我看了它一眼，它就必须要么死要么活。要注意，并不是我看了一眼那只猫，发现那只猫是死的还是活的，而是我的这一眼杀死了这只猫，或者我的这一眼救活了这只猫。

OMG，世界不应该是客观独立的么？世界不应该像是一个完完全全的第三方，不管有没有有观察它都应该是那样的么？为什么猫的死活会跟我看不看它有关系？我看不看猫其实是意识没意识到猫，这样直接的把主观意识加到加到客观世界里真的好么？我是不是陷入了唯心主义？……

大家现在知道这只猫坏在哪里了吧，它不仅搞不定自己的死活，现在害得我们连自己的世界都要坍塌了，这简直是从潘多拉的魔盒里跑出来的猫妖。今天就到这了，怎么处理这只猫妖留下来的棘手问题，我们后面再慢慢说~