愛因斯坦誕辰日思考：薛定諤的貓，有什麼好驚奇的？

這幾天連續解釋了電子電子雙縫干涉現象、時間的基本單元普朗克時間， 下面解釋一下薛定諤的貓。

薛定諤的貓是諸多量子困惑中有代表性的一個。 一隻貓被封在一個密室裡， 密室裡有食物有毒藥。 毒藥瓶上有一個錘子， 錘子由一個電子開關控制， 電子開關由放射性原子控制。 如果原子核衰變， 則放出阿爾法粒子， 觸動電子開關， 錘子落下， 砸碎毒藥瓶， 釋放出裡面的氰化物氣體， 貓必死無疑。 原子核的衰變是隨機事件， 物理學家所能精確知道的只是半衰期——衰變一半所需要的時間。 如果一種放射性元素的半衰期是一天，

則過一天， 該元素就少了一半， 再過一天， 就少了剩下的一半。 物理學家卻無法知道， 它在什麼時候衰變， 上午， 還是下午。 當然， 物理學家知道它在上午或下午衰變的幾率——也就是貓在上午或者下午死亡的幾率。 如果我們不揭開密室的蓋子， 根據我們在日常生活中的經驗， 可以認定， 貓或者死， 或者活。 這是它的兩種本征態。

如果我們用薛定諤方程來描述薛定諤貓， 則只能說， 它處於一種活與不活的疊加態。 我們只有在揭開蓋子的一瞬間， 才能確切地知道貓是死是活。 此時， 貓構成的波函數由疊加態立即收縮到某一個本征態。 量子理論認為：如果沒有揭開蓋子， 進行觀察， 我們永遠也不知道貓是死是活，

它將永遠處於半死不活的疊加態， 可這使微觀不確定原理變成了宏觀不確定原理， 客觀規律不以人的意志為轉移， 貓既活又死違背了邏輯思維。

首先需要明確一點， 薛定諤的貓是一個思想實驗， 是通過建立一個宏觀事物來表達微觀屬性。

我認為這個思想實驗建立的挺好， 明確的表達了量子的隨機性特徵。 之所以不進行觀察我們就永遠也不知道貓是死是活， 是因為觸發電子開關的是由放射性原子控制， 這個放射性原子衰變精準時間點是隨機的， 我們只能知道他衰變時間的幾率。

我在之前的文章中也提到， 微觀粒子是弦， 弦的基本單元是“量子比特”， 量子比特其實是一種真空中的渦旋。 量子比特的自旋方向是隨機的。 真空類比為超流體（有一個理論叫超流體真空論）， 真空渦旋自旋方向的隨機性是因為真空內能量的不平均性決定的， 並不是安靜的狀態。 這種隨機性是自然屬性， 想想一顆羽毛下落為什麼總是隨機旋轉著降落就明白了。

量子比特是一種真空渦旋，

隨機性是本質， 不是觀測造成的， 量子比特的自旋方向用數學來描述也就只能用疊加性描述。 真空渦旋只不過也只是真空中能量的不平均性造成， 因為流體就是有這種特性， 這和宏觀世界中投硬幣的概率都不是一個概念。 但是微觀世界的隨機性的綜合效應， 在到一定尺度後就表現為亞宏觀和宏觀上的因果性。 這個有點類似熱分子運動， 宏觀上就可以表現出熱力學綜合效應。

當然， 如果再深入到更微觀的世界， 或許真空本身還有它們的組成機制。 隨機本質的綜合效應成就了因果律， 而因果律的綜合作用也會造成隨機性。 科學是由經驗為基礎建立的， 追逐本源只會陷入觀念的迷茫之中。

人的認知， 根本上是由動物的應激性演化而來， 即只有經驗的， 才是唯一可以檢驗可靠性的方法。 不可檢驗的觀念認知， 如果不能輸出為經驗， 就只能是觀念中的產物， 這個產物只能約束人和人類群體（比如宗教）， 不能約束與人直接關聯的自然。

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