薛定谔的猫：诡异的量子力学皇帝|大败|化粪池|完颜阿骨打|契丹人|

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遇事不决，量子力学。这句话虽然有些许诙谐之意，但也从侧面凸显了量子力学的地位。
相信不少人仍然记得高中物理的一个知识点：光具有波粒二象性。然而，很多人只是记住了而已，并没有被其后面的本质所“吓到”，没错，就是吓到。相信我，如果你深入了解的话，真的会被吓到。
如果问一个人对量子力学的了解的话，很多人可能说不出啥来，可是如果你要是跟他讲“有没有听过薛定谔的猫”的话，大部分人几乎会肯定的告诉你听过。

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叠加态所谓“薛定谔的猫”，简单讲就是一个思想实验：将一只猫关在装有少量镭和氰化物的密闭容器里。镭的衰变存在几率，如果镭发生衰变，会触发机关打碎装有氰化物的瓶子，猫就会死；如果镭不发生衰变，猫就存活。在你打开盖子之前，猫是既死又活的叠加态。
这是微观世界的一个基本事实：微观粒子在被“观测”前，是处于多个状态的叠加的，同时处于那种“既……又……”的状态。直到你去观察，它才会坍缩到某个状态，也就是你观测到或者测量到的状态。在那之前，它处于所有状态，是所谓的“既……又……”的状态。
如果你记得高中物理里的双缝实验的话，可以知道，一束光通过两个缝隙之后，会在后面的屏幕上看到好多条干涉条纹，因为光是波，发生了干涉，就像水波一样。当波通过缝隙之后，变成了两个波，它们会发生叠加，有时候加强，有时候抵消。注意这里的关键词，要发生干涉，需要“两个”波。

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随着科技的发展，现在的物理学家可以实现只发射“一个”光子，用来做双缝实验。奇怪的事情还是发生了，就算你每次只发射“一个”光子，通过双缝之后，还是看到了干涉条纹。这时候你肯定想，不对啊，干涉不是得“两个”波吗？一个光子怎么干涉？
引用福尔摩斯的一句话“当你排除一切不可能的情况，剩下的，不管多难以置信，那都是事实。”一个光子通过双缝后，居然发生了干涉，而干涉又需要“两个”波，那么答案就只有一个了，它和自己发生了干涉——它同时通过了两个缝。
也许你会说，或许是物理学家错了，光只是波，不是粒子吧。可是，同样的实验，用氢质子、阿尔法粒子（氦质子）来做，同样出现了干涉条纹。
一个粒子，通过双缝后，居然自己遇到了自己，还发生了干涉，形成了干涉条纹？没错，这就是量子力学里的“叠加态”概念。微观粒子，在你没有测量的时候，它既在这里，又在那里。
不止是位置，包括电子的自旋，在你没观测之前，它既可以是正自旋，也可以是负自旋。直到你观测时，它才固定的给你一个自旋，只要你一离开，它又恢复了之前的“叠加态”。既正，又负。
波函数坍缩之前那个光子也是，如果你没有观测，它可以形成干涉条纹，这时候光子表现为波的属性；可是，如果你定定的在那看，它，居然就不干涉了，只能要不从左边的缝过去，要不从右边的缝过去，最后只能形成两个条纹，根本不发生干涉，它表现为粒子属性。

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这时候，你是不是觉得微观粒子拥有“智能”了，居然能够识别你是否在观察它？
其实也不是，因为微观粒子具有不确定性，即你无法同时获得它的动量和位置数据，只能取其一。光子表现为粒子还是表现为波，取决于你问它什么问题。当你观测时，相当于你在问它路径怎么走？这时候就导致光子的波函数坍缩，表现为粒子，因此只能有一个确定的轨迹，那种“同时”穿过的情况就消失了；当你只用挡板时，你不问它怎么走，它就表现为波，即波函数没有坍缩。但有一点是确定的，即你的观测导致波函数坍缩。