在互联网、论坛以及游戏世界里，时常会碰到一个引人注目的名字——薛定谔的猫。这只猫为何会在近百年来引发如此广泛的讨论，甚至被誉为物理学的“四大神兽”之一呢？今天，我们就一起来揭开这只神秘猫的面纱。
在深入探讨薛定谔的猫之前，我们必须了解量子力学中一个核心实验——双缝干涉实验。这个实验的目的是为了揭示光的本质，是波动现象还是粒子特性。实验使用一个能够发射光子的装置，通过两个狭缝发射光子，光子到达屏幕后会形成光斑。如果光子表现为粒子，屏幕上应呈现两道明显的条纹；如果光子表现为波动，则会形成类似斑马条纹的干涉图案，因为光子波在通过缝隙后像水波一样相互干扰。
图示：双缝干涉实验
实验开始时，科学家们用光子发射装置发射一束光子，通过双缝后，在屏幕上形成了标准的斑马条纹。接着，科学家们改变了实验方式，将光子逐个发射到屏幕上，屏幕上的图案依然是斑马条纹。尽管结果一致，这一现象却与光子作为波动传播的理论存在矛盾，因为单个光子并不会与其他光子干涉，形成斑马条纹显得不合逻辑。这让科学家们感到困惑，于是他们进行了第三次实验。
这次，实验中增加了两个摄像头，全程监控实验过程。奇怪的是，屏幕上的光子图案变成了与之前完全不同的两道条纹。就在条件没有任何改变的情况下，结果却因观察与否而大相径庭，这让人们开始怀疑事物的本质是否真的与观察有关。也就是说，观察者的主观印象是否真的决定了客观现实？科学家们陷入了深深的困惑，量子力学的创始人玻尔在此背景下总结了量子世界的三大基本原则：
1、态叠加原理
在量子世界中，任何物体都可以同时存在于两种不同的状态中。例如，在实验中，光子既表现为粒子也表现为波动。
2、测不准原理
处于叠加态的物体无法被准确测量，无论科学仪器如何先进，都无法完成这一任务。
3、观察者原理
当我们对一个叠加态的物体进行观察时，它会展现出一个确定的状态。就像在观察光子时那样。
图示：玻尔的原理
结合这三条原则，可以对双缝干涉实验中的现象做出解释。为何光子呈现出不同的形态？因为光子处于叠加态；为何我们在未观察到光子时无法看到其叠加态？这是因为测不准原理。尽管这一理论看似有其合理性，但也存在诸多漏洞。叠加态如何转变为可观测的状态？我们的观察会影响结果，那么，究竟是谁在观察人类呢？
玻尔的三大原则奠定了量子力学的理论基础，使其形成了一套完整的法则。玻尔并未预料到，在他那看似坚不可摧的理论面前，还有一只悄然伸出利爪的小猫——薛定谔的猫。
“薛定谔的猫”是奥地利物理学家薛定谔提出的一个思想实验。薛定谔设计了这个实验来挑战玻尔的观点。实验将一只猫放在一个封闭的盒子里，盒子中还包含一个放射性原子，这个原子连接着一个锤子。若原子衰变，锤子会打破一个装有毒药的瓶子，从而毒死猫。原子的衰变是随机的，如果我们不观察，猫的生死状态将始终不明；如果观察，则会影响实验结果。我们知道，猫或任何生物的生死状态是确定的，不可能存在生死不明的状态。
最早对“薛定谔的猫”提出质疑的是哥本哈根学派。他们认为在实验中，如果有一个装置用来观察原子的衰变，叠加态将被打破，因此实验无效。冯·诺依曼很快对此进行反驳，认为装置本身也是由粒子组成的，它也处于叠加态。这个实验是可以成立的。“薛定谔的猫”实验至今仍未得到彻底解决，量子力学的基础理论也因此陷入了危机。
1952年，量子物理学家玻姆提出了
“隐变量”
的概念。他认为之前哥本哈根学派的模糊理论源于一个未被发现的隐形变量，并为其建立了隐函数方程。玻姆的解释也存在问题，因为这种隐变量无法被观测到，这就使得其存在性受到质疑。
图示：隐变量概念
随后，物理学家埃弗莱特提出了
“平行宇宙”
理论。这一理论也为现代多元宇宙概念提供了灵感。他主张不存在生死未决的猫。当你打开箱子时，你已经进入了另一个宇宙。如果你看到的是活猫，那你进入的是活猫宇宙；如果你看到的是死猫，那你进入的是死猫宇宙。这种观点被称为
多世界解释（MWI）
。换句话说，装猫的盒子可能包含多个平行世界，但埃弗莱特未能深入研究和证明这一理论，因此多元宇宙的存在仍然无法确认。
图示：多世界解释
后来的研究者基于埃弗莱特的理论，提出了
“退相干”
理论来解答“薛定谔的猫”实验中的问题。根据这一理论，不死不活的猫并不存在。所有物体，包括猫和装猫的盒子，都是由微观粒子构成的。量子的相干性会因外部环境的干涉而消失，这导致我们只能观察到猫是死还是活的两种状态之一。盒子中的其他粒子对放射性原子的影响使其表现出宏观性质，微观粒子的叠加态因退相干而无法观测。我们只能看到猫的生死状态之一。
图示：退相干理论
至此，关于薛定谔的猫的争论暂时告一段落。科学的探索从未停止。如今，这只猫仍静静地卧在科学的角落，不知道什么时候会再次掀起波澜，让科学家们重新陷入思索的旋涡。
因薛定谔的猫，爱因斯坦曾言：“
上帝不玩骰子，但量子力学让我们不得不相信，上帝似乎是在玩骰子的。
”量子力学被认为是20世纪最伟大的科学成就之一，但其理论仍充满争议。在传统的认知中，事物之间的关系是确定的，只要找到物理规律，就能推算出固定的数据。薛定谔的猫却告诉我们：
这个世界是不确定的。
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