在科學構建的理論體系中，我們不屬於這個物質的世界。我們不在這個世界中，在世界之外，我們只是世界的觀察者。而認為我們在這個世界的原因是我們的身體在這個世界，不僅僅我的身體，我周圍的朋友、貓、狗、房子和所有的生物都在這個世界裏，這也是我跟他們交流的唯一途徑。
—— 埃爾溫·薛丁格（1887–1961）
量子力學中有許多歷史悠久的 思想實驗 ，其中大多數都是用來指出量子力學中的破綻。理論物理學家、量子力學的先驅之一埃爾溫·薛丁格設想了這樣一個思想實驗：
把一只貓關在裝有放射源及有毒瓦斯的封閉容器裏。放射源在單位時間內有一定的 機率 會發生衰變，當檢測到放射源衰變時，有毒瓦斯就會釋放，貓就會死；如果放射源沒有發生衰變的話，貓就存活。
量子力學中的 哥本哈根詮釋 （Copenhagen interpretation）指出：物理系統的內容並不是確定的，只能用量子力學的機率術語來衡量系統的內容，而且測量的行為會對系統產生影響，造成機率集縮小到許多可能值中的一個，這種情況被稱為 波函式塌縮 （wave-function collapse）。
舉例來說：在你看月亮之前，月亮是任意可能的狀態，比如說滿月、半月、新月等。但是只要你一看，月亮就會坍塌到一種可能的狀態。因此，觀測這種手段，在量子力學中扮演著重要的角色。考慮上面的思想實驗，這意味著過了一段時間之後，貓同時活著和死去。當你向盒子裏面看的時候，這瞬間你就會看到貓是活著或是死了，而不是既死去又活著。
這裏有一個問題，那就是 量子疊加態 是什麽時候結束的，什麽時候坍塌到其中一種可能的狀態？量子疊加不適用於大型物體，比如說貓，因為生物並不能同時活著和死亡。因此，薛丁格判定，哥本哈根詮釋必然存在內在的缺陷。薛丁格的貓試圖透過擴大哥本哈根詮釋的規模來指出這個解釋到底有多奇怪。
你有一個裝著貓的盒子，盒子裏有一個滿足這樣設定的處於疊加態的粒子：當粒子處於一個狀態時，貓會中毒死亡；當粒子處於另一個狀態時，貓會平安無事。
由於 貓的存活狀態由粒子的狀態決定 ，那麽如果粒子是處於疊加態，貓也一定處於疊加態。
根據哥本哈根詮釋，貓實際上是既活又死的，當你開啟盒子看的時候，貓才會處於一個狀態。這裏有一個關於 觀測 （observe）的重要問題：貓是觀測者麽？
為了理解這個，需要先理解「觀測者」的概念。量子力學中的觀測者跟觀測者效應緊密相關——其中觀測的行為必然會跟被觀測的物體存在 交互作用 ，在交互作用中影響物體的特性。貓和開啟盒子的人一樣有權被稱為觀測者，因為它一定可以根據是否存在有毒瓦斯來判斷粒子是否發生衰變。貓會持續地觀察盒子裏面的空氣，會永久地將裝有毒瓦斯的小瓶坍塌到「破碎」或者「完整」的狀態。
這並不像看起來的那樣好理解。
這裏，開啟盒子的人和盒子裏面貓都可以看做是觀測者或者非觀測者。按照這個邏輯，釋放毒氣的瓶子可以算作是勘測衰變的測量裝備，因此也可以被視為觀測者或是探測器麽？它不是在不斷地使放射性同位素的波函式坍塌麽？在鏈式反應的哪個點上疊加被破壞了呢？
這引出了另一個問題：觀測者到底是什麽？任意一個物體都可以被看做是觀測者嗎？如果一切都是觀測者，為什麽我們會看到量子效應？
為了解決這個問題，美國物理學家休·埃弗雷特（Hugh Everett）提出了一種美麗的詮釋，稱為量子力學的 多世界詮釋 （Many-Worlds Interpretation），該解釋於1957年首次發表在他的博士論文中。
詮釋認為，一般的波函式是客觀真實的，不存在波函式塌縮。這意味著量子測量的所有可能結果都在某些「世界」或宇宙中物理實作。因此，這個奇怪的想法從另一個角度看待整個思想實驗，表明量子力學中「薛丁格的貓」悖論是一系列事件，每一個量子事件都是分支點。即使在盒子開啟之前，貓也有活著或者死亡的情況，但這些「活著」或者「死去」的貓在宇宙的不同分支中都是真實存在的，但彼此之間並不關聯。
1935年，諾貝爾物理學得主、奧地利物理學家埃爾溫·薛丁格提出的這一例證指出：量子理論者們認為的微觀層面上物質的性質和行為，和普通人認為的肉眼可見的宏觀層面上觀測到的物質的性質和行為之間，存在著不合邏輯的矛盾。
多年以來，薛丁格的貓一直被用來類比闡述量子力學中新興理論間的差異。比如說在多世界詮釋理論中，貓既是死的又是活的，因為觀察者和貓代表兩種現實：一種的貓死了，另一種的貓活著。據說，薛丁格本人在晚年曾說過，他希望自己從未見過那只貓。
在觀察非常微觀的世界時，粒子和波是同等重要的，在這個尺度下，我們不能用已知的經驗來判斷事物的運動規律……所有的經驗都是錯的，沒有任何類似的物理例子來類比原子內部發生了什麽。這時候，原子就像原子，沒有其他的比喻。
——約翰·格裏賓（John Gribbin）
作者：Physics History
轉譯：Nuor
審校：zhenni
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https://www. cantorsparadise.com/sch rödingers-cat-the-most-bizarre-thought-experiment-in-physics-94fb3b0e962b
