薛定諤的貓的真正意義是什麼？
相信很多人對薛定諤的貓的理論了解都是來自《生活大爆炸》這部美劇。在這部劇里，Penny就自己是否要和萊納德交往這個問題諮詢了謝耳朵，謝耳朵在回答她的問題時引用了這個理論。但是penny顯然一臉困惑。
這個理論是一個理想狀態下有關量子理論的實驗。科學家薛定諤把一隻貓放進一個不透明而且密閉的盒子里，盒子里有一個盛有毒氣的玻璃瓶和一個放射性原子核構成的理想裝置。一個小時之內，這個原子核有50%的可能會發生核衰變，一旦衰變，這個毒氣瓶就會被打開導致貓死亡。但是你如果不打開盒子，你就不知道貓是活著還是死了。所以在打開盒子之前，這個貓既有可能是死的也有可能是活得。
我想謝耳朵引用這個理論，應該是想告訴penny，如果不去嘗試和萊納德在一起，就不會知道他們兩適不適合在一起。
但是這個理論的真正意義是什麼？要從薛定諤以及量子力學說起。
薛定諤（E.Schrodinger ，1887—1961）是奧地利著名的物理學家，也是量子力學的創始人之一，曾獲1933年諾貝爾物理學獎，薛定諤的貓是他在1935年提出的關於量子力學的一個佯謬。這些年來許多物理學家絞盡腦汁，試圖解開這個佯謬。直到最近經過一系列精巧的實驗，這個問題才逐漸有了眉目。2000年7月，《自然》報道了最新的實驗結果。
量子力學是有關電子、原子等微觀粒子的理論，它所揭示的微觀規律與日常生活中看到的宏觀世界很不一樣。原子的大小是10的-15次方米，原子核的大小是10的負18次方米。我們平常所能看到的一切，哪怕是最小（最短）的任何東西裡面都有不是成千上萬。而是數以億億計的原子或分子.
薛定諤的貓，則是描述量子力學「疊加態」的一個假設。
疊加態，指的是一顆粒子在同一時間可能處在兩種不同的狀態里。在宏觀世界裡，這是不可能的。比如一個人不可能既在家中又在屋外。但是在量子世界裡，一個電子，可能處於這個電子云的任何位置。就好比，一個人在家中何處是不確定的。你看他一眼，他可能在任何地方——客廳、廚房、餐廳、卧室或書房都有可能；在你看他之前，就無處不在。
這個規律明顯是難理解的，有的科學家甚至拒絕承認某些規律的真實性，比如著名的科學家愛因斯坦。所以薛定諤的這個虛擬實驗，更像是一個「同時處於生和死兩種狀態的貓」的比喻，來解釋這種（兩種不同性質同時存在的）疊加狀態。是一種現象的描述，而不是什麼理論或者原理。
這個理論聽起來有點像中國「方生方死」的詭辯論。但是這是宏觀上的表達。量子力學是關於微觀世界的物理，它的準則可能與我們所熟知的物理完全不同。
需要注意的是，在這個實驗中，盒子關著的時候，我可以看作還沒有對它進行觀測。打開盒子的這個動作，從宏觀上說可能只是「看一眼」的動作，不會發生什麼變化，在微觀里就是對它進行測量，相當於，從外界介入了它的狀態，他的狀態被改變了。
從這個理論可以看出：一切事物的狀態都不是確定的，除非進行觀測。也就是謝耳朵對penny說道這個理論的初衷。愛因斯坦認為，量子力學只不過是對原子及亞原子粒子行為的一個合理的描述，這是一種唯象理論，它本身不是終極真理。
薛定諤提出的貓的理想實驗並不是要證明什麼，而是表達對波恩統計解釋的不滿。
微觀世界中物質的運動並不能用牛頓力學去描述。德布羅意給出物質波的概念後，德拜對薛定諤說「既然是波，怎能沒有波動方程？」沒想到薛定諤幾個月後真的給出了一個波動方程，這就是大名鼎鼎的薛定諤方程。這個方程能夠很好的描述微觀世界中粒子的運動，其在量子力學中的地位足以和牛頓第二定律在經典力學中的地位相媲美。薛定諤也因這個方程拿到了諾貝爾物理學獎。
薛定諤方程不是推導出來的，更像是拼湊出來的。儘管薛定諤方程非常優美地解決了微觀粒子的運動，這方程的背後還有基本的問題困擾著物理學界。薛定諤給出了方程，但是他本人也不知道這個方程的意義是什麼。後來波恩給出了統計解釋，認為波函數模的平方代表空間某個位置找到粒子的幾率。波恩的解釋和實驗非常吻合，波恩也因此拿到了諾貝爾物理學獎。
不過也有一些物理學家對波恩的解釋不滿，愛因斯坦的那句「我不相信上帝在擲骰子」就是對幾率解釋的不滿。薛定諤本人也不滿波恩的解釋，為了反駁波恩，薛定諤設計了一個至今仍困擾物理學界的「薛定諤的貓」的理想實驗。
實驗大體是這樣的，把一隻貓裝進一個封閉不透光的箱子里，箱子里還有一個放射性原子，一個粒子探測裝置，一瓶劇毒物質，一把鎚子。如果放射性物質發生衰變，粒子探測器就能接收到衰變放射出的粒子，然後發出信號讓鎚子打碎裝著劇毒物質的瓶子，這樣貓就必死無疑。如果粒子不衰變，貓就會活著。也就是說貓的狀態由粒子是否衰變決定，貓存在兩種狀態，活態和死態。按照量子力學的態疊加原理，物理學家在測量貓的狀態前，貓就處在活態和死態的疊加態，只有打開箱子測量的時候，貓才會塌縮到本徵態，只能測量到活態和死態中的一種。這是和常理格格不入的，薛定諤就是用貓實驗將微觀和宏觀聯繫在了一起，把量子行為拓展到了宏觀世界。
隨著進一步的討論，有人還用多重宇宙解釋薛定諤的貓，也有人將薛定諤的貓比作陷入愛河時的躊躇不定。薛定諤的貓也因此收穫了更大的市場。不過，人們正不斷努力試圖做出宏觀下薛定諤貓的實驗，卻無法看到怎樣去檢測是否存在多重宇宙。量子力學的隨機不是決定論，也正因此，人活著才能享受拼搏、奮鬥帶來的驚喜。
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薛定諤的貓可以說是科學界最「火」的動物了，關於薛定諤的貓的真正含義大家也人云亦云，但毋庸置疑的是由薛定諤提出的，但其由來是什麼？最開始的目的又是什麼呢？
誕生於一場「撕逼」上世紀80年代，量子力學橫空出世解決了一系列無法解釋的問題。因為理論正處於高速發展的時期，因此關於量子力學解釋就有許多學說，其中最具代表性的就是薛定諤與以波爾為首的哥本哈根學派。
??薛定諤??我們都知道在量子力學中要說最重要的是什麼，那薛定諤方程無疑是其中之一。薛定諤認為所有粒子的運動都可以通過方程式計算出來，包括電子的動量、位置等等一系列性質。但以波爾為首的哥本哈根學派認為一切都由表示概率的的波函數決定。於是這場物理學史上「撕逼」大戰拉開帷幕。
??波爾??正方：薛定諤、愛因斯坦、德布羅意、普朗克等。
反方：波爾、海森堡、朗之萬、泡利、波恩、康普頓等等。
辯論地點：布魯塞爾第五屆索爾維會議
辯論時間：1927年10月24日
為了打擊波爾派，愛因斯坦從兩個方面切入認為哥本哈根學派的「完整版」量子力學並不完整，並拋出了電子穿過小孔，到底是概率波還是電子，那麼其路徑又如何確定。在這場會議上這個思想實驗，波爾他們並沒有正面回應。但也正由此拉開了世紀論戰！
在這場論戰中雙方一致爭論不下，但因為當時哥本哈根學派的地位太高，以及很多物理學家出於實用主義的考慮，大多數接受了哥本哈根的詮釋，為此薛定諤一直耿耿於懷！而薛定諤的貓的最初目的就是為了諷刺、嘲諷哥本哈哥學派而設計的一個思想實驗。
薛定諤的貓薛定諤設計了這樣一個實驗來諷刺哥本哈根：在一個封閉的匣子里，有一隻活貓及一瓶毒藥。當衰變發生時，藥瓶被打破，貓將被毒死。這個實驗的意思是如果哥本哈哥學派認為人類意識具有特殊地位，那麼按照薛定諤的實驗操作，就會製造一隻即死又活的貓，但這一隻即死又活的貓顯然是荒謬的！從而，就暗示哥本哈根的學說是錯誤的，這個觀點愛因斯坦也同樣認可。
但最後因為海森堡提出了新的運動方程式，並提出了不確定性原理。而薛定諤卻沒能計算出新的方程式，因此當時這場「撕逼」以哥本哈根學派的勝利而告終！
其實這兩種學說都沒有錯誤，只是因為當時人們對於量子的認識正處於發展階段，其實薛定諤方程的解就是哥本哈根學派所說的概率波！而海森堡等提出的矩陣力學解法也只是另一種途徑而已！
以上就是關於薛定諤的貓在最初提出的前因後果，但現在隨著量子物理學的發展，薛定諤的貓還延伸出平行宇宙等宇宙問題和哲學爭議！
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薛定諤的貓是個比喻，為了解釋量子力學的疊加態。
量子力學是描述微觀世界的規律。微觀世界之小，小得出人意料。原子的大小是10的-15次方米，原子核的大小是10的負18次方米。我們平常所能看到的一切，哪怕是最小（最短）的任何東西裡面都有不是成千上萬。而是數以億億計的原子或分子。
疊加態的意思是，一個粒子在同一時間可能處於兩種不同的狀態。在我們的宏觀世界也是顯然是不可能的。比如一個彈珠顯然要麼在坑裡，要麼在坑外。要麼在這裡，要麼在那裡。不可能同時既在這裡，又在那裡。但是在量子世界裡，一個電子，在原子核周圍的位置，卻是雲狀分布的，他可能處於這個電子云的任何位置。
當然，當你去觀測這個電子的時候，一次觀測結果顯然只能有一個。這也並不意味著之前它只處於這一個位置。因為在觀測這時候我們必須用一個探針，比如一個光子去打他。這個光子也是攜帶一定能量的，因此，在觀測的同時，我們實際上已經改變了他的性質。
這個規律顯然是很難理解的。所以當科學家們剛發現量子世界的時候，對它的規律同樣是大惑不解的，有的科學家甚至拒絕承認某些規律的真實性，比如著名的科學家普朗克和愛因斯坦。所以薛定諤發明了「同時處於生和死兩種狀態的貓」這個比喻，來解釋這種（兩種不同性質同時存在的）疊加狀態。嗯，盒子關閉的時候，相當於我們還沒有對它進行觀測，處於未被打擾的狀態。這是他既是活著的又是死的（注意並不是可能活著或者可能死了）。我們打開盒子的這個動作，也就是對它進行測量，相當於，從外界介入了他的狀態，他的狀態被改變了，從而坍縮到一種狀態，或者是活著的，或者是死的。
科學對我們這個世界的影響很大，但是我覺得跟人生的態度並沒有那麼直接的關係。科學技術的產品，每個人都用到，但依然有很多人拒絕承認科學規律的真實性，也有很多人拒絕承認科學對世界觀宇宙觀人生觀的價值。尤其是科學的規律，只是默默的存在，並且運行著，它並不直接打擾我們個人對於人生意義的看法。科學家們也並不代表他們都只有一種看法，或者同一種生活方式。這個世界是豐富多彩的，對於世界和人生的看法是多種多樣的，多了解一點科學，有助於我們深刻的去認識這個世界的本質，對於人生肯定有幫助。但是這個世界是非常複雜，而且組成多樣的，學習科學也並不是唯一的方式，研究科學也不是唯一的生活內容。人生意義究竟是什麼樣的？主要還是，每個人有自己的看法，科學對此並沒有作出任何規定。
薛定諤貓是奧地利物理學者埃爾溫·薛定諤於1935年提出的一個思想實驗。通過這思想實驗，薛定諤指出了應用量子力學的哥本哈根詮釋於宏觀物體會產生的問題，以及這問題與物理常識之間的矛盾。
薛定諤自己是這樣描述薛定諤的貓的實驗的：
把一隻貓關在一個封閉的鐵容器裡面，並且裝置以下儀器（注意必須確保這儀器不被容器中的貓直接干擾）：在一台蓋革計數器內置入極少量放射性物質，在一小時內，這個放射性物質至少有一個原子衰變的概率為50%，它沒有任何原子衰變的概率也同樣為50%；假若衰變事件發生了，則蓋革計數管會放電，通過繼電器啟動一個榔頭，榔頭會打破裝有氰化氫的燒瓶。經過一小時以後，假若沒有發生衰變事件，則貓仍舊存活；否則發生衰變，這套機構被觸發，氰化氫揮發，導致貓隨即死亡。用以描述整個事件的波函數竟然表達出了活貓與死貓各半糾合在一起的狀態。
薛定諤的貓是一個非常著名的物理思想實驗。它的意義也是非常顯著的。要知道，在量子力學發展的歷史中，很多物理學家對量子力學的怪異感到難以接受和適應。微觀粒子的位置和動量不能同時精確測量，粒子可以同時處於不同的狀態。相距遙遠的兩個粒子之間的量子糾纏可以瞬間傳播。面對這些大量違背直覺的結論，當時的物理學家普遍採取一種「實用主義」的態度。即一切以符合實驗數據為主，將量子現象看著只有在微觀世界才會出現的既有結論強行接受，迴避甚至拒絕思考量子物理背後的物質實質和理論的基礎。
薛定諤的貓出現之後，量子力學中怪異的疊加狀態居然一下從微觀世界跑到了宏觀世界，讓貓處於生和死的疊加態！這個思想實驗的意義也正在此處：它將物理學家們狼狽地逼入死角，逼著他們去思考和完善量子理論所存在的問題。
全集共包含4個子集：
(1）生
(2）死
(3）既生又死
(4）不生不死
(Ps：你能整出個永遠不存在、無法驗證的「既生又死」態。就不要怪我心狠手辣，仿製出個「不生不死」態來構成全概率事件)
4者必居其一，(3）只是其中一種，無法取代其它3種可能性的存在。
薛貓思想實驗，犯了以子集代替全集的邏輯錯誤！
事實上，(3)、(4)並不存在，也永遠無法驗證，愛因斯坦也說過「上帝從不擲骰子」。宇宙中存在客觀規律，科學的意義就在於發現、研究、掌握、運用規律。借用一句話「世界是確定的，只是人類尚未掌握這種確定性」！
答：「薛定諤的貓」的試驗，說明了量子力學很有可能是不完備的。
詳解：首先這是個思想實驗，而且科學界至今沒有讓人信服的解釋，我回答「不完備」也是基於愛因斯坦的立場，如果直接給肯定回答是沒有意義的，不過我們可以看看幾個詮釋，然後自己判斷哪個解釋更合理。
我們先來看看這個思想實驗的歷史吧。
「薛定諤的貓」是由奧地利物理學家薛定諤，於1935年提出的有關貓生死疊加的著名思想實驗，薛定諤是愛因斯坦的追隨者，為了指出量子力學的不完備性，它精心設計了這個思想實驗，該實驗直指量子力學不確定性原理到宏觀過渡的邊界問題。值得一提的是，雖然薛定諤極力反對哥本哈根詮釋，但是他提出的薛定諤方程，卻成了哥本哈根詮釋的基本方程之一，看來科學家對科學的貢獻，從來就不以科學家的站隊來區分，就如愛因斯坦對量子力學的貢獻一樣，科學總是在泥濘的道路上，磕磕碰碰地行徑，而科學家們，正是鋪平道路的先驅者，雖然偶爾會走錯路，但是每個時代，總會出現超越他那個時代的天才，把科學帶回正確的道路上。
實驗是這樣的：在一個盒子里有一隻貓，以及少量放射性物質。之後，有50%的概率放射性物質將會衰變，並釋放出毒氣殺死這隻貓；同時有50%的概率，放射性物質不會衰變，而貓將活下來。
根據經典物理學，在盒子裡面，必將發生「貓活下來」和「貓被毒死」兩個結果之一，而外部觀測者，只有打開盒子才能知道裡面的結果。但是在量子的世界裡，當盒子處於關閉狀態，整個系統則一直保持不確定性的疊加態，即貓活和貓死的疊加，一旦我們打開盒子觀察，波函數坍塌，疊加態的貓又回到經典物理學，這是哥本哈根詮釋的必然結果。
該實驗一提出來，愛因斯坦興奮不已，心想終於攻擊到量子力學的軟肋了，並洋洋得意地，對波爾拋去一句極具諷刺的話「難道我們不看月亮時，月亮就不存在」！
此時，波爾對愛因斯坦的的反駁已經習以為常了，剛開始並未覺得這個實驗有什麼特別之處，或許又是愛因斯坦搞得什麼鬼名堂。不過當他仔細研究該問題時，就發現問題大了。該思想試驗，成功地把微觀的不確定性帶到宏觀世界，我們看一眼就足以決定貓的生死（注意不是發現，而是決定），在打開盒子前，波函數瀰漫在整個封閉系統中，其中的貓也不例外，世界萬物都有量子組成，每個量子都存在不確定性，那麼組成宏觀物質的實體，也是眾多不確定性的疊加，包括整個月球，當我們用波動力學去描述月球時，月球似乎也被概率包圍，雖然概率很小很小，但是波函數下的月球，確實有消失的可能性（概率小到從宇宙誕生到結束，再進行幾個輪迴都不太可能發生），但是數學中不能忽視這個概率，這也正是愛因斯坦的月球比喻，正中量子力學要害的原因。
哥本哈根詮釋對於這個思想實驗的解釋，似乎也不想觸及「客觀規律不隨人的意志為轉移」，只是委婉地解釋到：在打開盒子的瞬間，瀰漫在盒子中的波函數坍塌，波動力學方程可以精確預言所有可能性。
該實驗只是思想實驗，無法具體實施，所以一直處於爭論，好消息是近年，有科學家在實驗室，做出了相類似的實驗，當然不是用「貓」做實驗，而是科學家發現了某些粒子存在疊加態，既相當於這個實驗中的「半死半活的貓」。
為了解釋這個不可思議的思想實驗，科學家提出各式各樣解釋，比如平行宇宙詮釋，導航波詮釋等等，其中「平行宇宙理論」被大量影視作品引用而被大眾熟知。
它描述到，我們的每次選擇，宇宙就分裂成兩個宇宙，一個宇宙的貓活了下來，一個宇宙的貓死了，至於我們看到的是哪種情況，完全取決於我們存在於哪個宇宙。
該解釋的優點是：波函數從未坍塌，薛定諤方程始終成立。但是我們的每次選擇，宇宙就進行一次分裂，牽一髮而動全身，有點難以接受，但是比起波函數坍塌，貝爾不等式實驗，哪個沒有讓人不安呢！至於誰對誰錯，至今沒有定論。
存在或者不存在，這是關鍵所在！或許莎士比亞早已參透這一切。
聲明：答案截取於本人2017年10月14日發布的文章《違反常識的五個量子力學實驗（下）》的部分內容，由於很適合回答這個問題，所以我稍作修正，用來作為這個問題的答案，大家可以參看以上說法，得出自己信服的解釋。
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舉個現實中宏觀的例子，你就能知道「薛定諤的貓」有多麼讓人匪夷所思了！
你呆在家裡的客廳里，同時你的卧室里有一台電腦，你知道那台電腦肯定在那裡，因為你之前一直在用它！
但按照量子理論的解釋，你的電腦可能性比那裡，也可能不在那裡（比如在月球上），幾率各有一半。你可能會提出質疑：明明就在那裡，怎麼可能不再那裡呢？
量子力學的回答是：你不看（並非一定用眼睛看，包括監測，觀測等手段）怎麼知道桌子在那裡？
而當你真的看看電腦確認真的在那裡的時候，電腦就從「在和不在」的疊加態坍縮「本證態」，也就是坍縮為「在」的狀態！
當然，以上只是宏觀世界一個形象的例子，更好地讓我們理解量子理論的神秘！
薛定諤的貓講的就是類似的思想實驗，在這個實驗里貓的存在狀態既是死的也是活的，但並非是死的或者活的，而是「死和活」的疊加態。但你觀看貓到底是死是活時，你的觀察行為讓結果坍縮為是死的或者活的！
這說明了量子世界的詭異現象，不確定性和疊加態，微觀世界裡粒子可以同時出現在兩個地方。這種詭異的現象當然只出現在微觀世界，所以這並不意味著我們的人生毫無意義！
我不是科學家，「薛定諤的貓」與量子力學之間的關係，不是我能說清楚的。但是我非常想闡述一下我對「薛定諤的貓」理解。
這是一個非常恐怖的「假定理論」！
「薛定諤的貓」在某種意義上是在拷問：「到底是客觀世界決定意識？還是意識決定客觀世界！」在我眼裡，他對客觀世界產生了懷疑。
這個實驗非常像巴斯德曲頸瓶試驗，或者說可以做個類比。兩者都試圖把實驗對象與研究的「作用力」隔絕。巴斯德隔絕的是細菌，卻不隔絕空氣；薛定諤隔絕的是主觀意識，卻不隔絕影響結果的因素。
可惜薛定諤的實驗……確實無法真正實驗的。或者說，無法創造一個「絕對的」條件來實施實驗；又無法用「意識」來求證一個對於「意識本身」的實驗結果。
但是，其闡述的理論卻很明確，就是：在驅動裝置後，打開盒子前，不存在所謂的「既定事實」！
這個說法，在另一個叫「單光子干涉實驗」（我個人起的名字，不知準確否）中卻得到了「顯現」。
這個實驗就是，同一時間只對一個雙縫隙柵欄發射一個光子。那麼，這個光子要麼通過左側縫隙，要麼通過右側縫隙，並在最終的「感應板」上整齊地排列成兩列……然而，實驗大出人們預料：最終沒有排成兩列，而是形成了「波」才有的干涉光柵。
難道單個光子自己會幹涉自己嗎？還是說，單個光子實際上同時穿越了兩個縫隙，形成了實際上的「波」？
於是，科學家在柵欄邊放置了一個感應器，來監視這個單一光子到底穿越了哪個縫隙……
詭異的是，這樣，最終結果就不再是形成光柵了……而是，整齊的兩列！其「波」的特性竟然在監視下就失效了！！
難道意識真的能夠影響，甚至決定客觀世界嗎？！
這不禁讓我想起了《三體》……實驗物理的窮途末路！！恐怖啊！
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