薛定諤的貓，物理學界「四大神獸」之一，是由物理學家薛定諤在1935年提出的思想實驗，該實驗把微觀世界的量子效應擴充套件到了宏觀世界，試圖透過宏觀世界的表現描述微觀世界的不可理喻性。
該思想實驗並不復雜。一個密封的箱子，裏面有一個放射性原子，衰變概率為50%，還有一個開關，一把錘子和一個瓶子，瓶子裏裝滿了毒氣，還有一只貓。如果放射性原子衰變了，開關就會開啟，錘子落下砸碎瓶子，瓶子釋放毒氣，把貓毒死。如果放射性原子沒有衰變，貓就不會被毒死。
也就是說，貓到底是死的還是活 的 ，取決於放射性原子是否衰變。
按照我們宏觀世界的理解，貓最終的狀態只能有一種，要麽活要麽死，同時我們只有透過觀測才能知道貓最終的狀態。
但是按照量子力學的不確定性和疊加態來理解，在沒有觀測之前，盒子這個封閉系統一直處於不確定性的波態，放射性原子一直處於衰變和不衰變的「疊加態」，於是貓就處於「生和死」的疊加態。
而當人們想看看一只「既死又活」的貓到底是什麽樣的時候，就需要觀測，但在觀測的一瞬間，貓就會從「生和死」的疊加態塌縮為「要麽生，要麽死」的唯一確定狀態，這個過程就是「波函數塌縮」。
薛定諤當初提出該思想實驗的目的其實很簡單，並不是想證明什麽，而是為了表達對哥本哈根學派的不滿，諷刺該學派關於不確定性和疊加態的解讀，要知道當時的薛定諤和愛因斯坦一樣，都是經典物理學的堅定擁護者，認為世界是可認知的，是確定的，可描述的。
不過，讓薛定諤沒有想到的是，薛定諤的貓這個思想實驗在一定程度上推動了量子力學的發展，把微觀世界和宏觀世界聯系起來，讓人們對量子力學有了更深層的認識和解讀，這樣的結果只能說是「無心插柳」！
那麽，該如何解釋薛定諤的貓呢，一只「既死又活」的貓是怎麽回事呢？
這裏有必要了解一下量子力學中一個非常重要的概念：疊加態。
量子力學有一個核心思想，不確定性，簡單講就是在沒有觀測之前，微觀粒子的位置和速度資訊是不確定的。說白了，微觀粒子可能在這裏，也可能在那裏，還可能同時在兩個不同的地方，這就是所謂的「疊加態」。
疊加態的核心其實還是不確定性，同時疊加態包括很多情況，比如說上面的位置疊加，還有微觀粒子的自旋方向疊加，同時處於「朝上和朝下」的方向，剛才所講的放射性原子「衰變與不衰變」的疊加態。
疊加態在我們看來是無法理解的。就好比擲硬幣的遊戲，當我們把硬幣拋向空中，並不知道在某一時空硬幣到底是正面還是反面。但硬幣的狀態其實已經確定了，只是我們不知道而已。
但是如果這枚硬幣在量子世界，就完全不同了，在我們觀測之前，永遠無法知道硬幣的狀態，因為硬幣一直處於「正面和反面」的疊加態，意味著在任何一個瞬間，硬幣都處於「既是正面又是反面」的疊加態。
而想要知道硬幣到底是正面還是反面，或者說放射性原子到底衰變了沒有，只有透過觀測。而在我們觀測的一瞬間，放射性原子就會從「疊加態」塌縮為的「要麽衰變，要麽不衰變」的唯一確定狀態。
也就是說，無論如何我們都不可能看到「疊加態」到底是一種什麽狀態，只能根據實驗結果去倒推。原因很簡單，這純粹就是一個邏輯問題：要想知道就必須觀測，但只要已觀測，疊加態就塌縮了不存在了。但不觀測就更不知道疊加態到底是一個什麽狀態了。
有人可能會說，實在不行把密封的箱子換成透明的不就行了，這樣就不需要開啟箱子也能悄悄地觀察貓的狀態。
但是，我要強調的是，所謂的「觀測」並不只是指人類的觀測，也不是指「用眼睛看」，任何形式的觀測行為都會導致波函數塌縮。
波函數是哥本哈根詮釋中一個很重要的概念，通俗理解就是量子世界裏微觀粒子的狀態只能用波函數去描述，說白了微觀粒子本質上就是波，而不是粒子。量子力學中實際上從來都沒有粒子的概念。
任何測量行為都會導致波函數塌縮，至於為什麽會塌縮，我們並不知道。因為波函數塌縮只是一個假設，根據實驗結果做出的假設，就相當於公理。
那麽，該如何解釋薛定諤貓這個思想實驗中那只「既死又活」的貓呢？
有好幾種觀點，比如說多世界解釋，去相干詮釋等。多世界詮釋，也就是所謂的平行宇宙理論，認為在我們觀測的一瞬間，宇宙就發生了分裂，分裂出了其他宇宙。如果在我們的宇宙裏看到的貓是活的，意味著在平行宇宙裏的貓是死的。
多世界詮釋太具顛覆性了，很難被我們接受，最關鍵的是很難透過科學驗證。
而去相干詮釋更容易被我們接受。何為「去相干」？去相干指的是一個量子系統狀態間相互幹涉的性質，會隨著時間逐漸喪失，最終變為經典行為， 導致量子疊加態轉變為確定的狀態。
這個過程通常是由於量子系統與其環境相互作用，因為任何系統都不是孤立存在的。拿薛定諤的貓這個思想實驗來講，封閉的箱子是一個系統，但其實根本不用我們觀測，放射性元素早就因為去相干而失去了疊加態，因為這個箱子系統裏有很多物體，這些物體都會與放射性元素發生作用，甚至那只貓本身也會對放射性元素有觀測行為，導致波函數發生塌縮。
這就是量子力學和薛定諤的貓帶給人們的震撼。一百多年過去了，其實至今人們也不明白量子世界的底層邏輯到底是什麽，只知道那些詭異現象的確存在，同時根據實驗過程和結果做出了很多自洽的假設來解釋，比如說波函數塌縮，疊加態，波粒二象性等。
完。
