第三章 三、薛定谔的猫

与“观察者效应”有关的，还有“薛定谔的猫”。这个词，经常被文人当做的一个梗，用来形容事物处于不确定的、无法预测的（叠加）状态。

再解释它之前，首先要明白，量子世界并不具备时间概念。在现实世界中，时间遵循“过去→现在→未来”的连续性，但是基本粒子并不遵循时间概念。发生于“现在”的基本粒子可以在下一瞬间到达“过去”，甚至“未来”。

其次，量子不具备空间概念，可以同时位于其他任何场所。在经典物理中，一个物体只能处于一个确定的状态，例如一个小球只能在某一时刻位于某一位置。但在量子力学中，基本粒子却可以同时处于多个状态的叠加态。这意味着，一个粒子可以同时处于多个位置、多个动量或多个自旋方向。

举个浅显易懂的例子，在客观世界中，我们问：小明现在在哪里？他现在在三楼做作业，这时的时空都是唯一的；可是在量子世界里，小明可以同时在这幢楼的二楼、三楼，下一瞬间可能换成四楼、五楼，甚至任意楼层同时存在，就好像这时候的小明有了分身术。这种叠加态的性质，是量子力学中独特而又奇特的现象。

“薛定谔的猫”解释的就是这种量子“叠加态”（即一个量子系统在被测量之前同时处于多种状态的能力）。它是奥地利物理学家埃尔温·薛定谔（Erwin Schrdinger）1935年提出来的一个著名“思想实验”，主要目的是为了把微观世界的量子行为扩展到宏观世界来推演并阐述。在这个假想实验中，薛定谔将一只猫放进了装有放射性物质的盒子内，而放射性物质有百分之五十的可能会发生衰变，一旦发生衰变，猫死亡，否则，猫存活。

图3.6：“薛定谔的猫”假想实验

这个实验的有趣之处在于，在打开盒子之前，没有人知道盒子内部的情况，放射性物质衰变的可能性只有一半，猫有可能已经死了，也有可能还活着，此时的猫不是非生即死，而是处在一种“生死叠加”的状态。除非我们将盒子打开去看一眼，这个时候猫的死活状态，就被我们的这一“观察”行为所决定了。

“薛定谔的猫”虽然是在量子力学领域下进行的思想实验，在我们人类肉眼可视的宏观世界，通常来讲，只有“要么死要么生”的单一状态，没有“既死又生”的“叠加”状态。不过，人们显然更着迷于这个思想实验的辩证意义，常常用“薛定谔的猫”来比喻事情发生后的无法预测性或者不确定性：一件事如果我们不去做，就会有做与不做的两种结果，在没有选择时一切都是未知，一旦我们去做了，就只剩下一种结果。人的行为就成了关键性的一步。

 科学家们将“薛定谔的猫”延伸出了许多物理问题以及哲学争议，比如：我们所在的世界到底由什么支配？是决定论还是概率论？你交了一个女朋友，但却尚未确立关系，这时你没法确定她是不是你的女朋友，此时的女友处于叠加态。一个人得了癌症，是花钱治还是不治？不治，可能会好，也可能丢掉性命；治，可能白花钱，治与不治是叠加态。找到新工作要不要去面试？即使去面试，也可能会被录用或不被录用，录不录用是叠加态……其实，早在2000多年前的春秋时期，孔子就曾说：爱之欲其生，恶之欲其死。既欲其生，又欲其死，是惑也。是同一个道理。

现实中，人不可能同时走两条路，为了避免“薛定谔的猫”这一现象，我们在做人生选择时，决定了就不要过多犹豫。因为只有做了，你才能知道结果，而这个结果究竟是好是坏，都会对你产生一定的影响。

从另一个角度看，这又一次印证了“测不准原理”。如果我们在二维平面的桌面上确定一个点，理论上是可以用手指无数次精准地划过这一点。可是如果要从空间用石头去砸这个点的话，那最后的落点一定是离散而“测不准”的状态。这似乎也暗示着一种“高级”的可能：世界是否存在，和观察者有关。世界或许是被提前设计好的，只不过我们现在还不知道这个设计者是谁？又或许世界并不是真实存在的，而是虚拟世界。可能很多人不愿意相信，但是仔细想想，平时玩游戏的时候，游戏中的人物能够知道自己处于虚拟世界之中吗？