薛定谔的猫和内裤：佯谬是为什么而来

 

薛定谔（E.Schrodinger ，1887—1961），奥地利著名物理学家、量子力学的创始人之一，曾获1933年诺贝尔物理学奖。

量子力学是描述原子、电子等微观粒子的理论，它所揭示的微观规律与日常生活中看到的宏观规律很不一样。处于所谓“叠加态”的微观粒子的状态，是不确定的。例如：电子可以几乎同时位于几个不同的地点，但直到被观察测量（观测）时，才在某处出现。

【评】这完全正确。从微观世界看，电子的速度非常快，它的精准具体位置只是被观测的那个时点的反映。

1、薛定谔的内裤 Schrodinger's panty

将穿裙子的萝莉关进密室一小时，密室闷热，因此萝莉有可能脱掉了内裤， 一小时后打开密室，让萝莉出来，因为有裙子也就无法直接判定是否穿着内裤。但是，一般都认为只有两种状态：要么穿着，要么脱了。

薛定谔则认为：只要决定其内裤穿脱与否的量子波形函数没有因为揭开裙子而受到干扰，那么在将裙子掀开来确定内容前，裙子里面就同时存在着“穿与没穿”的状态。在未掀开裙子之前，内裤以混沌状态存在；在掀开裙子的一瞬间，坍塌成穿着内裤或没穿内裤。

2、薛定谔的猫

把一只猫放进不透明的盒子里，再把盒子连接到一个包含放射性原子核和一个有毒气体容器的实验装置。这个放射性原子核在一个小时内有50%的可能性发生衰变，如发生衰变则发射出一个粒子，这个粒子将会触发实验装置，打开有毒容器来杀死这只猫。根据量子力学，未进行观察时，这个原子核处于已衰变和未衰变的叠加态，但一个小时后打开盒子，实验者只能看到两种情况：“衰变的原子核和死猫”，或“未衰变的原子核和活猫”。

薛定谔1935年发表一篇论文《量子力学的现状》，在论文第5节描述了猫实验：哥本哈根派说，没有测量之前，一个粒子的状态模糊不清，处于各种可能性的混合叠加。比如一个放射性原子，它何时衰变是完全概率性的。只要没有观察，它便处于衰变/不衰变的叠加状态中，只有确实地测量了，它才会随机的选择一种状态而出现。

这个实验，巧妙地通过“检测器－原子－毒药瓶”这条因果链，似乎将铀原子的“衰变－未衰变叠加态”与猫的“死－活叠加态”联系在一起，使量子力学的微观不确定性变为宏观不确定性；微观的混沌变为宏观的荒谬——猫要么死了，要么活着，两者必居其一，不可能同时既死又活！英国著名科学家霍金听到薛定谔猫佯谬时说：“我去拿枪来把猫打死！”

回到常观世界：这种事如果发生在宏观世界的日常生活中，就好比：我在家中何处是不确定的；只有你看我一眼，我就突然现身于某处——客厅、餐厅、厨房、书房或卧室都有可能；在你看我之前，我像云雾般隐身在家中，穿墙透壁到处游荡。

薛定谔借此阐述的物理问题是：宏观世界是否也遵从适用于微观尺度的量子叠加原理。

【解说】

先说抽象理论：认识主体对某种存在的认知，也可以视为：立足于客体信息源的发出。我们看见猫，也可以视为：猫这个客体的信息源通过光线，反射给我们的视觉。

仅仅停留在这一点上，就不会发生佯谬。通常，人是通过主观的感觉——最常见的是视觉，在到达客体对象时，才能认知客观状态；薛定谔反过来说：这一客体发出本身的信息——最常见的是光波，到达认识主体（例如人）的视觉时，才能被确定客观状态。

再通俗说，人看到盒子中的猫才能认知猫的现状，看到裙子下的胯之后才能知道有无内裤，这是一般常识；薛定谔反过来说，猫是运动的，内裤是不确定的，客体的这种运动变化的现状，是被打开的那一瞬间的运动变化信息，传播给了人（认识主体）。

于是，薛定谔把客体存在和主体认知放在一起了：客体信息源的发出，取决于认识主体的认知的那一瞬间。这对于客观存在是荒谬的——因为客体本身的运动现状，不会因为你的认知与否而发生改变，存在是客观的；对于想象量子关系是真实的——因为客体的存在是以运动变化为前提，变化无时不在。量子世界，电子世界，尤其如此。

【归结】

物理理论就是这样，佯谬随时可能出现。