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“薛定谔的猫”到底是什么?

2015-07-18 中科院物理所

薛定谔(Erwin Schrödinger)于1935年提出了一个著名的假想实验,被称为“薛定谔的猫”。如果你搞不懂这只猫到底是什么,这些艺术作品或许能帮你找到答案。(蝌蚪君编译自mentalfloss,原作者Miss Cellania,王丽洁编译)


实验是这样的:把一只猫关在箱子里,同时在箱子里还放有一种放射性元素、一个盛有毒气的玻璃瓶以及一套触发装置。一个小时内,这种放射性元素有50%的概率会衰变,而一旦衰变,会通过盖革计数器释放电脉冲,进而触发装置击碎玻璃瓶,最终释放出毒气将猫毒死。但在整个过程中,箱子都是关闭的,猫是死是活你并不知道,除非你打开了这个箱子。换言之,在你亲眼目睹之前,这只猫既可能是死的又可能是活的。


在外行看来,这似乎荒谬极了。事实上,薛定谔的这个实验是关于量子力学方面的,但某种程度上,它似乎更透露着哲学以及玄学的味道。


正如,一棵树倒在森林中,然而并没有人在那里听到这一切,那是否意味着它倒下的这个过程并没有发出任何声音呢?答案显然不是这样,否认自己感官之外的一切存在,当然是极端傲慢的。


即便如此,这个实验似乎也没有必要如此残忍。薛定谔是个聪明的人,他没有任何理由去杀死一只猫。尽管这只是一个假想实验,薛定谔依然受到了那些爱猫人士和部分略显尖锐的科学家的猛烈抨击,看看迈克·雅各布森(Mike Jacobsen)设计的一款意为“薛定谔的赌注”的T恤,讽刺意味让人一目了然。


在那些量子力学的科学家看来,薛定谔只是试图在物理学家之间提出量子力学的“态叠加”这么一种理论。但这个假想实验之所以始终停滞不前,正是由于我们喜爱猫,我们不愿看到任何可能对它造成的伤害。一只猫“既是死的又是活的”,这个说法着实令人费解,就像一次游离于另一个维度的旅行。在Wear Viral网站上,有一件名为“薛定谔的传送门”的T恤,设计图案将一只猫放进了物理弯曲世界中的《传送门》游戏入口。


麦金太尔(F. Gwynplaine MacIntyre)为他的短篇科幻小说《薛定谔猫的保姆》创作了一幅插图,一只猫同时处于一个不可能存在的物体的前面和后面,瞬间让我们在感官上产生了错觉,似乎这只猫处在多种生与死的叠加状态中。


艺术家齐杰(Jie Qi)对此表示质疑,猫在同一时间怎么可能既活着又死了呢。他通过一幅插图说明那只是一个错觉,图中他同样也把猫放入一个根本就不存在的箱子内。此图是绘于2006年,随后几年,他又对猫及箱子进行了一系列的变换,当然立意不变。这些作品最早是源于他2004年的铅笔画版本。


一只猫怎么可能既是死的又是活的呢? Deviant ART国际社群艺术网站的会员Evilkitten3认为,这只是一个假想的条件,即使它是不可能的。这是一个相当令人费解的概念,尤其是当你第一次听到时。在一个名为《机器共和》的视频中,一群巨型机器人了解了“薛定谔的猫”实验后,决定亲自试验并探寻结果。


动漫画家汉娜(Hannah Blumenreich)认为整个设想都极为愚蠢,因为当这只猫不想再继续待在箱子里了,它会设法让你知道的,而显然那时它还活着。


“既是死的又是活的”又被一些人解读为半死半活,似乎这个解释还说得过去。而Deviant ART网站的会员atoji认为这不过是一个仅限于字面上的解读,事实上它多半已凶多吉少。


这个网站的另一位会员Raggedy Anarchist用同样的想法,将猫从中间一分为二,“死亡”的一边仍握着使它致死的毒药,而另一边则在为尚存的生命庆祝!


然而,还有另一种方式可以让猫“既是死的又是活的”,正如我们在乔治·罗梅罗(George Romero)的一些电影以及电视连续剧《行尸走肉》中所看到那样。猫可能是僵尸,活的,意味着能活动;死的,意味着死在箱子里。Deviant ART网站的会员pixelat3dLtd画的插图“薛定谔的僵尸猫”,似乎在寻找那个让它变成现在这样的人。


而该网站会员Zaleho则将这个概念进一步发展,他把薛定谔的猫设计成一半身体死亡的更为彻底,同时张着锋利獠牙的一只僵尸猫,样子更为恐怖。


用这样一个残忍的实验来对待一只猫,科学家们考虑过猫的感受吗?显然猫会很愤怒,正如The Oatmeal漫画创始人马修·因曼(Matthew Inman)所画的系列漫画。猫当然有理由对设想出这个实验的科学家进行反转操作。


动画设计师约达诺夫(Chavdar Yordanov)在2012年用一支影片探寻了这个问题,影片中描述了一只曾经非常可爱但后来遭受了这种惨无人道实验的猫的愤怒,这只受到虐待的猫的幽灵所造成的混乱也是相当令人过瘾的。但是我们都知道这个实验到底想证明什么。当然,猫还活着,因为猫有九条命!


作者:Miss Cellania

编译:王丽洁

来源:蝌蚪五线谱


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