暗物质是什么(薛定谔的猫为什么恐怖)

薛定谔是奥地利著名的物理学家，1926年薛定谔提出了著名的薛定谔方程，为量子力学奠定了坚实的基础。1933年埃尔温薛定谔因薛定谔方程获诺贝尔物理学奖。1935年薛定谔提出的有关猫生死叠加的著名思想实验，也就是薛定谔的猫。他试图从宏观尺度阐述微观尺度的量子叠加原理的问题。这一思想实验巧妙地把微观物质在观测后是粒子还是波的存在形式和宏观的猫联系起来，以此求证观测介入时量子的存在形式。

因为这只猫的提出最终整的薛定谔心神不宁，把他整的是死去活来，而且由于“薛定谔的猫”的提出，从此开启了量子力学研究的热潮。从而整得更多的人死去活来。时至今日，量子力学已经成为物理学研究最先进的领域。使得成千上万的人投入到量子力学研究中来！

如果你对这些科学不感兴趣，不想被这只猫给“整死”，那么建议你不要看此文。

首先我所说的被薛定谔的猫给害死，并非是害了性命，主要是指精神上的考验。因为量子力学的出现让现今的人对宇宙产生了严重的质疑，产生了无限的遐想......

那么什么是量子力学呢，什么又是薛定谔的猫呢？为什么要研究量子力学，针对这些问题我们一一去理清楚他们的来龙去脉。此文带你零基础了解量子力学！

量子力学是描述微观物质（原子、亚原子粒子）行为的物理学理论，量子力学是我们理解除万有引力之外的所有基本力（电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用）的基础。那么什么又是量子，为什么要去探索这些微观的作用力呢？

这里先说一个题外话，我们对这个世界的认识是源于我们的五官，然而我们五官所能感受到的全部都是宏观的世界。比如我们想要知道人物的特性，仅凭五官从宏观的世界去了解，是很难弄清楚人的一些具体特性的，比如人为什么要吃饭，为什么会生老病死等。那么我进入微观的世界，从组织到分子再到细胞，去弄清楚细胞的特性就能得出人所具有的特性。所以一些生物实验基本都是研究最小单位细胞，从而去推理出生命的属性。

对于宇宙的探索也是如此，为什么是研究量子而不是粒子或夸克呢？首先得分清楚量子和电子中子质子可不是一个意思。容易混淆是因为翻译的缘故，我们把微观的单位基本都翻译成某某子，而量子是指“量元化的”，量子是一个在物理学中常用到的概念，指一个不可分割的基本个体。量子它有可能是若干个离子组成。你可以简单理解成，所谓量子就是研究物质世界和能量世界的中间环节的。

研究量子力学我们可以知道这个世界究竟是怎样运行的。根据量子力学的探究，微观粒子总是处于多种状态的叠加态。在最早人们开展光子和电子的双缝干涉实验时，会发现单个光子或电子总会莫名其妙地同时通过两条缝，也就是说单个光子或电子在过双缝时，处于同时经过左缝和右缝的叠加状态。而当人们试图观测到底是怎样一种叠加状态时，光子或电子会瞬间退化为单个粒子状态。总之，让人无法观测。

于是薛定谔提出了著名的猫实验思想，在一个盒子里有一只猫，以及少量放射性物质。之后，有50%的概率放射性物质将会衰变并释放出毒气杀死这只猫，同时有50%的概率放射性物质不会衰变而猫将活下来。

根据经典物理学，在盒子里必将发生这两个结果之一，而外部观测者只有打开盒子才能知道里面的结果。在量子的世界里，当盒子处于关闭状态，整个系统则一直保持不确定性的波态，即猫生死叠加。猫到底是死是活必须在盒子打开后，外部观测者观测时，物质以粒子形式表现后才能确定。这项实验旨在论证量子力学对微观粒子世界超乎常理的认识和理解，可这使微观不确定原理变成了宏观不百思特网确定原理，客观规律不以人的意志为转移，猫既活又死违背了逻辑思维。

薛定谔的猫是诸多量子困惑中有代表性的一个。一只猫被封在一个密室里，密室里有食物有毒药。毒药百思特网瓶上有一个锤子，锤子由一个电子开关控制，电子开关由放射性原子控制。如果原子核衰变，则放出阿尔法粒子，触动电子开关，锤子落下，砸碎毒药瓶，释放出里面的氰化物气体，猫必死无疑。

原子核的衰变是随机事件，物理学家所能精确知道的只是半衰期——衰变一半所需要的时间。对于放射性元素的半衰期物理学家却无法知道，它在什么时候衰变，当然，物理学家知道它衰变的几率也就是猫死亡的几率。如果我们不揭开密室的盖子，可以认定，猫要么死要么活。这是它的两种本征态。

如果我们用薛定谔方程来描述薛定谔的猫，则只能说，它处于一种活与不活的叠加态。我们只有在揭开盖子的一瞬间，才能确切地知道猫是死是活。此时，猫构成的波函数由叠加态立即收缩到某一个本征态。量子理论认为：如果没有揭开盖子，进行观察，我们永远也不知道猫是死是活，它将永远处于半死不活的叠加态，可这使微观不确定原理变成了宏观不确定原理，客观规律不以人的意志为转移，猫既活又死违背了逻辑思维。

此后哥本哈根诠释以及多世界诠释都相互争论着，哥本哈根诠释捍卫了“意识”的崇高地位，强调了意识对于实验结果的决定性。这个诠释在很长一段时间内成了“正统的，标准的”诠释。

多世界诠释则很好地解释了薛定谔的猫态，“原子衰变了，猫死了；原子没有衰变，猫还活着”这两个世界将完全相互独立地演变下去，就像两个平行的世界一样。平行世界理论如果真的存在，那么我们都是生活在平行世界当中，既在另一个世界有另外一个你，两个世界中的你以某种方式关联着。即便是这个世界中你去世了，你的亲友哀悼，可另外一个世界的你却仍然活着......

由此可见根据量子力学的研究，我们发现这个世界是一种多状态的运行着。简单地说就是我们所有人都活在一个虚拟的世界中，这个世界中的你认为自己是真实的，另外一个世界的你也可能会认为自己是真实的。

那么很多人可能会问，为什么我们见不到另一个世界呢？因为世界具体是怎样运行，人类根本就无从知道，就好三维世界的人类永远进不了四维空间。另外一个世界存在于另外一个维度，人类是永远见不到的！

另外在量子研究中，还有什么量子纠缠，在波函数描述多电子体系时，还会出现一个神奇的现象——量子纠缠，也就是说在一个多电子体系中，对一个电子的状态的改变能够牵扯到这个体系其他电子的状态的改变，不管这个两个电子的距离相隔多远。这种作用关系被爱因斯坦称作“幽灵般的超距作用”。

爱因斯坦说的：上帝不玩骰子。但是量子力学让我们不得不相信，上帝似乎是玩骰子的。所以量子力学也有着反常识、难理解的特点，毕竟这是一门反常识的学科，量子力学奠基人之一波尔说“谁看到量子理论还没发疯，那他肯定是没有看懂。”

所以嘛，要怪就怪薛定谔的猫，这只猫害的许多物理学界的大佬寝食难安，怎么也思索不透这个世界究竟是一种怎么样的方式运行着。普通人更加难以琢磨透了！

尽管科学家并没有研究透量子力学，但是量子力学却可以在很多领域里得到应用。比如中科院就在量子通讯方面取得重大突破。量子通信是量子密钥加传统通信的简称，量子通信并不是通过量子纠缠来传百思特网递信息，而是传递密钥。量子的不可克隆性和不确定性保证了量子密匙分配的高安全性。

还有什么量子计算机，如果取得成功那么将是科学界重大的革命！