薛定谔和他的猫

埃尔温·薛定谔 1936

埃尔温·鲁道夫·约瑟夫·亚历山大·薛定谔（Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger；1887年8月12日—1961年1月4日），生于奥地利维也纳，是奥地利理论物理学家，量子力学奠基人之一。

1926年提出薛定谔方程描述微观粒子（例如电子、原子核等）行为，是微观粒子的行为和状态演化的基本方程，，为与狄拉克方程一起为量子力学奠定了坚实的基础。

1926年，薛定谔提出一只猫的思想实验，在此思想实验里，由于先前发生事件的随机性质，猫会处于生存与死亡的叠加态。

薛定谔的猫： 把一只猫关在一个封闭的铁容器里面，有少量放射性物质，在一小时内，这个放射性物质至少有一个原子衰变的概率为50%，它没有任何原子衰变的概率也同样为50%。假若发生衰变，发例盖革计数管会放电，启动一个榔头，榔头会打破装有氰化氢的烧瓶，导致猫死掉。 也就是说经过一小时以后，假若没有发生衰变事件，则猫仍旧存活；否则发生衰变，这套机构被触发，氰化氢挥发，导致猫随即死亡。用以描述整个事件的波函数竟然表达出了活猫与死猫各半纠合在一起的状态。 原本只局限于原子领域的不明确性被以一种巧妙的机制变为宏观不明确性，只有通过打开这个箱子来直接观察才能解除这样的不明确性。它使得我们难以如此天真地接受采用这种笼统的模型来正确代表实体的量子特性。就其本身的意义而言，它不会蕴含任何不清楚或矛盾的涵义。但是，在一张摇晃或失焦的图片与云堆雾层的快照之间，实则有很大的不同之处。 时至今日，人们仍然常用薛定谔的猫描述一些不确定性的事件。

薛定谔的猫从未被实际制造出来，但是很多涉及类似原理的实验已经成功完成：

• 1996年，陷伏铍离子的叠加态制备成功，这是单个原子层级的猫状态。
• 2010年，美国国家标准技术研究所的实验团队制备出光子的猫状态。
• 2010年，德国马克斯·普朗克量子光学研究所物理学者提议，使用当前科技，应该可以成功制备出流行性感冒病毒的叠加态。

1933年，因为“发现了在原子理论里很有用的新形式”，薛定谔和英国物理学家保罗·狄拉克共同获得了诺贝尔物理学奖，以表彰他们分别推导出了薛定谔方程和狄拉克方程。