薛定谔的猫是什么意思?

薛定谔的猫思想实验大致意思是:在一个封闭的盒子里 , 有11只猫和一瓶毒 。装毒的瓶子有一个锤子 , 锤子由电子开关控制 , 这个开关由放射性原子控制 。只要原子衰变 , 开关一碰 , 锤子就掉下来砸碎毒瓶 , 猫就死了 。虽然原子衰变有半衰期 , 但衰变时间是随机的 , 所以人们无法知道一种放射性元素的确切衰变时间 , 所以我们无法知道这种元素是否衰变 , 所以我们无法知道锤子是否落下 , 盒子里的猫是死是活 。只有打开盒子 , 我们才能确定猫是死是活 。
那么经典力学和量子力学的区别就在盒子打开的那一刻 。根据经典的宏观理论 , 猫是死是活其实早在盒子打开之前就已经确定了 , 但是我们可以知道猫在盒子打开的那一刻是什么状态;哥本哈根解读认为 , 猫在不打开盒子的情况下 , 永远处于死与生的混沌叠加状态 。只有在盒子打开的那一刻 , 猫的生死才得以确定 。观察到粒子从波粒二象性叠加态坍缩为本征态 , 称为波函数坍缩 。
所以薛定谔的猫思想实验就是观察量子力学在宏观的微观表现 , 用宏观理论解释这种不死不活的现象 。从常识来看 , 这当然是很不合逻辑的 。经过几十年的争论 , 直到1964年 , 约翰发表了一个非常重要的不等式 , 证明了局域化隐变量不可能存在 , 哥本哈根解释成为科学界广泛认可的量子力学正统理论 。然而 , 到目前为止 ,  -变量的非定域解释并未被推翻 , 争论仍在继续 。
但是薛定谔的猫从宏观上看是不合逻辑的 , 但是在微观里 , 这只猫是不会死的 , 不会活的 , 只有观察才会改变 。这就是所谓薛定谔猫征不合逻辑的问题 。不知道你懂不懂 。不过不了解也没关系 , 因为相对于经典理论和生活常识 , 量子力学确实有很多反常识的现象 。难怪著名的量子力学大师尼尔斯玻尔曾经说过:“如果你第一次接触量子力学时不感到惊讶 , 那一定是你不懂 。” 。
现在我们来了解一下薛定谔和他的猫的来历 。
埃德温薛定谔是量子力学比较著名的创始人之一 , 也是分子生物学发展的先驱 。由于他对原子理论的贡献 , 他与狄拉克分享了1933年的诺物理学奖 。“薛定谔的猫”是薛定谔在1935年提出的著名思想实验 , 旨在证明量子力学在宏观条件下的不完全性 , 即反对量子力学主流学派与爱因斯坦共同提出的哥本哈根解释 。
所谓哥本哈根解释中比较重要的思想是 , 量子系统的量子态可以用波函数来描述 , 即微观的物质存在形式是波粒二象性 , 存在于波和粒子的叠加混沌状态 , 处于不确定状态 。只有通过观察 , 叠加态才会坍缩成本征态 , 即粒子态 。
爱因斯坦、薛定谔等一些物理学家拒绝接受这个理论 , 认为量子力学的测不准原理只是一个唯象理论 , 并不是事物的真理 , 其中必然有一个隐藏的变量 , 即仍然存在一个未发现的内在机制 , 只要找到这个内在规律 , 量子就可以被认识 。爱因斯坦比较著名的论断:“上帝不掷骰子” , 他就是这么说的 。
薛定谔试图用一个意识形态实验来解释量子理论测不准原理的荒谬 , 但他设计的“猫”意识形态实验却把微观的测不准原理变成了宏观的测不准原理 。按照经典力学和生活常识 , 这样一只死的活的猫 , 看起来肯定是违背逻辑的 。但问题是微观量子的粒子表述和宏观的完全不同 。所以这个实验并没有推翻哥本哈根解释 , 而是引起了人们对量子的思考 , 促进了量子理论的完善 。