薛定谔的猫

奥地利物理学家薛定谔认为量子力学的特点在于不确定，于是提出了著名的思想实验，用放射性物质衰变的概率杀死一只猫。1915年，爱因斯坦在《普鲁士科学院会议报告》上发表了广义相对论，如今该理论已经被多次观测计划证实。在广义相对论中，引力来源于时空的几何特点，并预言了几乎所有的宇宙现象。但是广义相对论仍然存在一些至今未能解决的问题，无法与量子理论统一。
量子理论为现代物理学的基石之一，从微观的角度解释宇宙，其中奥地利物理学家薛定谔认为量子力学的特点在于不确定，于是提出了著名的思想实验，用放射性物质衰变的概率杀死一只猫。量子力学的规律告诉我们处于叠加态的亚原子粒子在被观测后波函数会发生坍缩，那么在观测前这只猫一只处于“半死不活”的状态。波函数理论导出了一个有趣的结论，连续分布的波函数具有坍缩效应，由于任何物质都有粒子构成，只要这个物体没有被观测，那么就处于波函数状态，这就像月亮在被人看到的时候属于波的状态，当有人看到了月亮，于是波函数坍缩，月亮出现了。因此在薛定谔看来，大规模的叠加态使得这只猫处于活着与死着的状态。尽管量子论的诞生已经过了一个世纪，其辉煌鼎盛与繁荣也过了半个世纪。量子理论曾经引起的困惑至今仍困惑着人们。正如科学家玻尔的名言：谁要是第一次听到量子理论时没有感到困惑，那他一定没听懂。
2010年，美国加州大学圣巴巴拉分校科学家利用超低温条件控制原子，让60微米长的金属条处于叠加态几纳秒的状态，如此精确的控制让薛定谔的猫这个思想实验再次引发了人们关注，实验结论认为引力可能是一个阻碍因素。爱因斯坦曾经预言，引力效应会让时间变慢，比如在黑洞周围的行星上，一小时等于七年。事实上你也会受到引力效应的影响，由于头部和脚受到引力场环境不同，头部会老得更快一些。哈佛大学科学家Igor Pikovski认为量子退相干的发生受到引力的干扰，地球的引力场可导致实验出现毫秒级的误差，于是科学家试图将实验装置转移到月球上或者远离地球的环境中。目前该研究小组正在通过引力来解释退相干问题，或许在爱因斯坦的引力干扰下导致薛定谔的猫思想实验处于又死又活的状态。