薛定谔的猫通俗解释,薛定谔的猫一般比喻什么

猫，这个日常生活中司空见惯的生物，无论是作为宠物的可爱猫儿，还是引人注目的特殊品种，亦或是那被热炒的星巴克猫抓杯，无一不体现着人们对这一物种的喜爱。我们今天要谈论的并非这些，而是一只在科学界影响深远的“猫”——薛定谔的猫。

对于许多人来说，量子力学似乎是一个难以触及的领域，充满了难以理解的复杂理论。薛定谔的猫却以其独特的想象力和科学内涵，与深奥的量子力学紧密相连。那么，为何一只看似普通的猫能够如此巧妙地诠释一个深奥的理论呢？

实际上，薛定谔所指的是埃尔温·薛定谔（1887-1961年），一位奥地利物理学家。他不仅在分子生物学领域有所发展，更在量子理论方面有着巨大贡献，被视为量子力学的奠基人之一。

在物理学领域中，薛定谔方程是每一个学习量子力学的人必须掌握的核心内容。而在1933年，他因其在物理学领域的杰出贡献被授予了物理学奖。他的最著名成就并非是薛定谔方程本身，而是“薛定谔的猫”。

这一概念是薛定谔为了反驳哥本哈根学派关于波函数的观点而提出的。哥本哈根学派主张微观粒子的状态是不确定的，测量行为会使得这种状态发生坍缩。例如在电子双缝实验中，电子在测量前的自旋状态是不确定的，一旦被测量便会使概率达到100%。

对此观点，薛定谔与爱因斯坦等持怀疑态度。他们认为这样的解释违反了狭义相对论的原则。他们认为在电子双缝实验中，电子在产生时就已经有了确定的自旋方向，只是量子力学无法完全表达出来而已。因此他们认为量子力学是不完备的。

为了进一步阐述这一观点，薛定谔提出了“薛定谔的猫”这一思想实验。这是一个将宏观与微观世界联系起来的经典例子。在这个实验中，一只猫被放置在一个密闭容器中，容器内装有少量镭和。镭的存在可能导致两种结果的可能性相等：发生衰变或不发生衰变。

如果镭发生衰变，将触发打碎装有的瓶子，导致猫的死亡；若镭不发生衰变，则猫得以存活。在容器被打开之前，猫的状态由波函数描述是未知的。这只猫被认为处于同时活着和死了的量子叠加态。

当观测者打开箱子时，猫的状态选择一种结果——要么活着、要么死了。这似乎表明了猫的生死取决于观察者的行为。然而这并不意味着观察者打开了箱子就导致了猫的死亡。

这是因为镭的衰变是随机的、不确定的。我们无法预知它是否会衰变。这使得镭自身也处于一种衰变与非衰变的叠加状态中。

于是我们回到了这个问题：镭会否发生衰变呢？答案仍然是个谜。因为衰变的概率取决于量子的随机性。

根据量子力学理论，放射性元素如镭处于可能衰变或可能不衰变的两种状态中。在打开容器之前，这只猫就处于死或活的叠加态中。这也可以看作是猫处于一种典型的量子纠缠状态中。只有当观测者打开容器的那一刻，这种叠加态才会消失并确定猫是死还是活。