薛定谔的猫体现出的量子思想，爱因斯坦的上帝不会掷骰子

爱因斯坦说：“上帝不会掷骰子”；波尔说：“别去管上帝能做什么！”

这是网络上流传的爱因斯坦与波尔之争的精辟语言。其实这都不是原话，但意思差不多。

争论的两边都知道这个世界没有上帝，他们争论的“上帝”是指自然规律。

网络上常有声音认为，爱因斯坦是竭力的反对量子力学，争论的是经典物理学还是量子力学谁对谁错的问题，是有我无他有他无我的问题，其实这是严重误解。

一些别有用心的人甚至扯到争论的是有没有上帝，科学的尽头是神学的问题上，这就纯属扯淡了，反智反科学的无知态令人可怜可笑。

其实，争论的两派都是大师级科学家，而且都是量子力学的奠基人。他们争论的焦点，不是量子力学这个大门类对不对的问题，而是量子力学领域中关于微观粒子现象的一些诡异特性的争论。

那么这个被号称为世纪之争的科学理论大战具体是怎样一个过程，最终鹿死谁手呢？我们一起来重温一下这段历史，看看这些科学大师们的风采。

在上世纪二三十年代，量子力学崛起，以波尔和海森堡为代表的的一群科学家，经过对发现的量子新颖特性研究，得出了一些崭新的理论，因为这种理论是在哥本哈根研究出来的，因此被称为哥本哈根诠释。

而研究出台这些理论的科学家被称为哥本哈根学派，这个学派主要核心骨干人物有玻恩、海森伯、泡利以及狄拉克。

哥本哈根诠释最主要的一些核心内容为：

1、量子系统的量子态可以用波函数完全描述，但这种描述是概率性的，这个概率就是波函数的绝对值平方；

2、在量子系统，一个粒子的位置和动量无法同时被确定，这就是量子力学的不确定性原理；

3、物质具有波粒二象性，实验中无法同时展示出物质的两种行为，即粒子性或波动性；

4、所有的测量仪器都是经典仪器，可以用于测量经典物质性质，但在量子世界，测量会改变粒子的行为和状态，因此无法同时测准粒子的位置和动量。

通俗的说，这些理论中最大的一个争议就是量子世界的不确定性原理和量子纠缠的超距作用。

其主要核心观点就是“上帝不会掷骰子”。这里的上帝不是指那个神仙上帝，而是泛指自然规律。

他认为量子世界现在还有许多不被人认识的奇异特性，是因为还有许多深层次的原因尚没有弄清楚，也就是所谓的“隐变量”还没有找到，在今后的研究中，一定会有一个“完备理论”出来。

就像掷出的骰子，虽然有概率和随机性，但这些概率和随机在投出的那一瞬间就已经决定了。如果是一个公平的骰子，在n次的投掷下，每一面向上的概率是基本均等的。

他的意思是任何事物里面都蕴含着规律，只不过需要找出来而已。

比如爱因斯坦提出了一个光盒实验：光盒里装着一个与实验室同步的时钟，他提出当光盒里的光子从小孔释放出来时，完全能精准的知到它出来的时间。

爱因斯坦试图用这个实验来反对哥本哈根派提出的测不准定律。也就是说，测量会改变粒子的状态，从而无法同时测准粒子的位置和动量。

当时的确把波尔等人打蒙了，一时无法反应。但波尔想了一夜后，用爱因斯坦自己创立的广义相对论否定了他的实验。

波尔认为，盒子里的时钟与实验室的时钟高度不一致，不同的重力条件导致了不同的时间膨胀率，因此无法确定时间的同一性，结果就无法精确。

爱因斯坦的实验失败了。

1935年爱因斯坦、波多尔斯基、罗森等科学家合写了一篇文章，叫《能认为量子力学对物理实在的描述是完备的吗》，以后人们就把他们提出的理论以三人姓氏的第一个字母为名称为“EPR佯谬”。

EPR论证并没有质疑量子力学的正确性，它质疑的是量子力学的不完备性。认为或许在不久的未来，物理学家会想出更完备的量子理论。

为了更好的反击，他们还准备了一个思想实验。

当爱因斯坦把自己的想法告诉好朋友薛定谔后，薛定谔兴奋的决定设计一个更能说明问题的思想实验，以此支持爱因斯坦。

薛定谔当然有许多的科学成就，但流传至今更为广大吃瓜群众所知的却是这只“薛定谔的猫”。

简单的说，薛定谔的猫实验就是假设在一个密封的盒子里，有一只猫，还有少量的放射性物质，一系列的机关。放射性物质可能发生衰变，也可能不发生衰变，当发生衰变时，就会触发机关释放出毒气，这只可怜的猫就会死掉；而不发生衰变，这只猫就会幸运的活着。

薛定谔认为，在没有打开盒子前，人们无法知道这只猫是死是活；打开了盒子，才能够知道这只猫是死了还是活着，但并不能认为就是打开那一瞬间它突然或死或活的。

这是一个常识。

问题是哥本哈根派不认同这个说法。它们认为，这种常识只适用于宏观事物，在量子领域，这只猫是死是活处于一种叠加态，在没有打开盒子前，这只猫处于又死又活的叠加态，只有打开盒子的一瞬间，盒子里处于叠加态的猫才会发生波函数坍塌，变成某种我们观察到的状态，或死或活。

爱因斯坦、薛定谔等科学家，就是以这只猫来讽刺量子力学的这种观点，认为你观不观察，这只猫的状态都是确定了的，不是死了就是活着，只是到打开盒子才知道而已。

按照宏观世界现象来理解，薛定谔的解释当然非常符合逻辑，完全正确。

但爱因斯坦、薛定谔没有赢，哥本哈根派用的是以子之矛攻子之盾，用薛定谔波动方程的“几率”分布解释“薛定谔的猫”。

事实上，德布罗意和薛定谔共同创建了波动力学以及薛定谔方程，是描述量子力学的一根支柱，为量子力学理论的创建起到了至关重要的作用。

但哥本哈根派认为，不进行观测，在默认的粒子本征态下薛定谔方程可以阐述粒子波动规律。但是在观测下，波函数崩溃，粒子特性无法被认知。

这就是个哥本哈根诠释与爱因斯坦、薛定谔等的根本分歧。

现在的认识是，“薛定谔的猫”是把量子微观领域的一些性质，企图用宏观事物来描述，这是不恰当的，因此最终当然以惨败告终。

但爱因斯坦并不否认量子力学的正确性，也没有否认量子领域的一些奇异表现，只是认为这些现象是由于理论的不完备性而得不到正确的解释。

后来爱因斯坦转向了统一场论的研究，试图从大统一理论中找到解释量子现象的正确途径，但无果而终。

爱因斯坦和薛定谔都是科学界公认的量子力学奠基人，即便他们后来的各种质疑，也为量子力学的发展和完善起到了重大促进作用。

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