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是薛定諤設(shè)計(jì)的一個(gè)思想實(shí)驗(yàn)，目的是對「人類意識(shí)具有特殊的獨(dú)特地位」說法進(jìn)行的嘲諷。劃重點(diǎn)，嘲諷，或者說反諷。 它的意思是：如果哥本哈根派物理學(xué)家們認(rèn)為人類意識(shí)具有特殊地位，那么按照薛定諤的實(shí)驗(yàn)操作，就會(huì)制造一只即死又活的貓，而即死又活的貓顯然是荒謬的。從而，薛定諤暗示，人類意識(shí)決定波函數(shù)坍縮，這個(gè)觀點(diǎn)是荒謬的，愛因斯坦也這么認(rèn)為。 -- 以上用通俗的語言，介紹了薛定諤的貓的來歷。下面來說說詳細(xì)情況。 在量子物理中，認(rèn)為微觀粒子本身處于波函數(shù)定義的所有狀態(tài)的疊加態(tài)，只有當(dāng)對該微觀粒子的具體狀態(tài)進(jìn)行測量時(shí)，波函數(shù)才坍縮到某個(gè)特定的值，你才能知道該粒子究竟處于什么狀態(tài)。 有關(guān)「觀測導(dǎo)致波函數(shù)坍縮」這一點(diǎn)，雖然有爭議，但基本上還算是主流觀點(diǎn)，有異議的是「什么叫做觀測」。 A：一種學(xué)派認(rèn)為，只有觸發(fā)了人類的意識(shí)，才被視為觀測，而儀器的測量不視為觀測，阿貓阿狗的意識(shí)也不視為觀測。 B：另外一種學(xué)派認(rèn)為，任何形式的有效測量均視為觀測，此測量并不要求人類的意識(shí)介入。 當(dāng)然，其實(shí)還有其它理論，有關(guān)量子物理解釋的理論至少能從A排列到M，不過與該話題最相關(guān)的理論就是以上所說的兩個(gè)。 按照學(xué)派 A 的觀點(diǎn)，疊加態(tài)將在觀測儀器之間傳遞，直到最終被人類意識(shí)觀測到為止。 換句話說，在A觀點(diǎn)中，假定某個(gè)粒子存在 0，1 兩種狀態(tài)，但在波函數(shù)坍縮之前它處于所有狀態(tài)的疊加。使用某個(gè)電子儀器觀測粒子的狀態(tài)不會(huì)導(dǎo)致波函數(shù)坍縮，而是導(dǎo)致該電子儀器進(jìn)入觀測到 0 與 1 的疊加態(tài)，如果該電子儀器將觀測的結(jié)果打印到打印紙上，則這張打印紙也會(huì)呈現(xiàn)打印 0 以及打印 1 的疊加態(tài)，這張紙片在被具有意識(shí)的人類（死人顯然不算）看見的那一瞬間，坍縮到某個(gè)特定的狀態(tài)（打印0或者打印1）?！虼耍凑誂學(xué)派觀點(diǎn)，薛定諤制造的一系列儀器，將最終測量結(jié)果傳遞給貓，整套儀器對結(jié)果進(jìn)行了測量因而全進(jìn)入了疊加態(tài)，沒有人類意識(shí)的介入之前都不會(huì)導(dǎo)致波函數(shù)坍縮，所以整套儀器，包括最終的貓的死活，都會(huì)進(jìn)入疊加狀態(tài)，直到被人類意識(shí)看見為止，在人類看見的那一瞬間，貓?jiān)诖酥暗拿\(yùn)才被決定。 按照學(xué)派 B 的觀點(diǎn)，結(jié)果就完全不同，因?yàn)橛行У臏y量均會(huì)導(dǎo)致波函數(shù)坍縮，而實(shí)驗(yàn)中的蓋革計(jì)數(shù)器就是一種有效的測量。因此，即便沒有人類，用儀器去測量時(shí)微觀粒子的波函數(shù)也依然會(huì)產(chǎn)生坍縮，儀器本身不會(huì)處于疊加態(tài)而是準(zhǔn)確的記錄了測量結(jié)果，最終傳遞給貓的「有毒藥沒毒藥」這個(gè)信息也同樣不會(huì)處于疊加態(tài)，這只貓顯然也并不會(huì)處于生死疊加態(tài)，在最初儀器檢測該粒子的時(shí)刻，波函數(shù)就已經(jīng)坍縮，一切就被決定了。 按照學(xué)派 B 的觀點(diǎn)，疊加態(tài)不可在宏觀物體間傳遞，宏觀物體對微觀粒子的測量可導(dǎo)致波函數(shù)坍縮，即便沒有人類意識(shí)的介入?！绻B加態(tài)允許在宏觀物體間傳遞，那么就會(huì)導(dǎo)致薛定諤的貓這樣的荒謬結(jié)果。這樣看來，薛定諤的思想實(shí)驗(yàn)本意是用來對學(xué)派 A 觀點(diǎn)進(jìn)行歸繆。 -- 不過，學(xué)派 A 跟學(xué)派 B 的觀點(diǎn)都不違背量子物理學(xué)，因?yàn)閮烧叨汲姓J(rèn)觀測導(dǎo)致波函數(shù)坍縮，僅僅對于觀測的定義有所不同。 目前為止，似乎沒有辦法通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)定學(xué)派 A 與學(xué)派 B 究竟誰是正確的。無論哪種解釋，最終人類觀測到的現(xiàn)象都沒有區(qū)別，雖然學(xué)派 A 的觀點(diǎn)聽起來更加荒謬，但很難認(rèn)定它就是錯(cuò)的。 所以，時(shí)至今天，依然有人認(rèn)為薛定諤的處于生死疊加態(tài)的貓是實(shí)際可能存在的，畢竟我們無法證偽學(xué)派 A 的觀點(diǎn)。但，已經(jīng)有越來越多的物理學(xué)家們支持學(xué)派 B 的觀點(diǎn)，認(rèn)為量子物理中對觀測的定義應(yīng)該定義為測量，而這并不需要人類意識(shí)的介入。 當(dāng)然，也許將來證明A跟B都是錯(cuò)的。不過無論如何，薛定諤的貓，是通過表達(dá)某種在常理看來荒謬的結(jié)果，來試圖推翻某個(gè)理論的行為。他表達(dá)的荒謬結(jié)果就是：宏觀物體的量子疊加態(tài)。 |
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