在物理学界有四大神兽,它们分别是:芝诺的乌龟、拉普拉斯兽、麦克斯韦妖、薛定谔的猫。这四大神兽对应着:微积分、经典力学、热力学第二定律、量子力学。
薛定谔的猫是薛定谔为了反驳哥本哈根学派对量子力学不确定性的解释,而提出的一个思想实验。
他假设在一个箱子里面装了一只猫,同时里面有放射性物质,一旦放射性物质衰变,有一个装置就会使锤子砸碎毒药瓶,将猫毒死。奇妙的是,我们不知道猫会不会死,猫什么时候会死。也就是说,我们在不打开箱子的情况下对猫的死活是不知道了,他有可能是活的,也可能是死的,这就说明在没有打开箱子的情况下,这只猫处于死和活着的叠加态,而打开箱子这个动作就是对猫进行了测量。如果打开箱子,发现猫是活着的,那么就说明猫坍缩到了“活态”,如果发现猫是死的,那么就说明猫坍缩到了“死态”,当然,“活态”和“死态”是我们自己定义的。这就是著名的薛定谔的猫的思想实验。
薛定谔的猫(英文名称:Schrödinger’s Cat)是奥地利著名物理学家薛定谔(Erwin Schrödinger, 1887年8月12日~1961年1月4日)提出的一个思想实验。
是指将一只猫关在装有少量镭和氰化物的密闭容器里。镭的衰变存在几率,如果镭发生衰变,会触发机关打碎装有氰化物的瓶子,猫就会死;如果镭不发生衰变,猫就存活。
根据量子力学理论,由于放射性的镭处于衰变和没有衰变两种状态的叠加,猫就理应处于死猫和活猫的叠加状态。这只既死又活的猫就是所谓的“薛定谔猫”。但是,不可能存在既死又活的猫,则必须在打开容器后才知道结果。
该实验试图从宏观尺度阐述微观尺度的量子叠加原理的问题,巧妙地把微观物质在观测后是粒子还是波的存在形式和宏观的猫联系起来,以此求证观测介入时量子的存在形式。随着量子物理学的发展,薛定谔的猫还延伸出了平行宇宙等物理问题和哲学争议。
除了薛定谔的猫以外,另外三大神兽分别是芝诺龟,拉普拉斯兽与麦克斯韦妖。