为什么在现实世界无法实现的“薛定谔的猫”，在微观世界就可以？ _生活百科

“薛定谔的猫”是量子力学里一个非常著名的实验，这个实验的最初目的是为了论证量子力学的不可靠性，但是最后却叛变，成为了证明量子力学正确性的重要实验。但是“薛定谔的猫”这个实验在现实也就是宏观世界中是永远无法实现的。这究竟是为什么呢？
1924 年，德布罗意在其博士论文《量子理论的研究》中初步提出了相位波也就是物质波的概念，在这篇论文中运用了两个最亮眼的公式： E=hv 和 E=mc2 。

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德布罗意把两个公式综合再作出假设，他认为光量子的静止质量不为零，而像电子等一类实物粒子则具有频率的周期过程。
所以在论文中他才得出一个石破天惊的结论，任何实物微粒都伴随着一种波动。
这种波被德布罗意称为称为相位波。

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【为什么在现实世界无法实现的“薛定谔的猫”，在微观世界就可以？】在这个博士论文中，德布罗意首次正式提出了“波粒二象性”，他指出波粒二象性不只是光子才有，一切微观粒子，包括电子和质子、中子，都具有波粒二象性。他把光子的动量与波长的关系式 p=h/λ 推广到一切微观粒子上，指出：具有质量m 和速度v 的运动粒子也具有波动性，这种波的波长等于普朗克恒量 h 跟粒子动量 mv 的比，即 λ= h/（mv）。这个关系式后来就叫做德布罗意公式。而且根据这一假说，电子也会具有干涉和衍射等波动现象。
1921 年，著名美国科学家戴维森和助手康斯曼在用电子束轰击镍靶的实验中偶然发现，镍靶上发射的“二次电子”竟有少数具有与轰击镍靶的一次电子相同的能量，显然是在金属反射时发生了弹性碰撞，他们特别注意到“二次电子”的角度分布有两个极大值，不是平滑的曲线。
这个实验证实了，如果电子具有波动性，那么电子束在通过障碍物时应该会和光一样产生衍射。

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几乎是同时，著名物理学家、电子的发现者J.J汤姆逊的儿子P.G.汤姆逊也以高速电子穿过多晶金属箔获得类似X射线在多晶上产生的衍射花纹，确凿证实了电子的波动性；为德布罗意波提供了又一坚实的基础。他们两个人一起于1937年斩获诺奖。

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在提出了波粒二象性之后，海森堡紧跟着给出他的不确定性原理：越精确地知道位置，则越不精确地知道动量，反之亦然。
爱因斯坦认为，不确定性原理显示出波函数并没有给出一个粒子的量子行为的完全描述；波函数只预测了一个粒子系统的概率性量子行为。哥本哈根学派的领导者玻尔则主张，波函数已经给出了关于一个粒子量子行为的描述，从波函数求得的概率分布是基础的，一个粒子只能拥有明确的位置或动量，不能同时拥有两者。
玻尔认为人类并不能获得实在世界的确定的结果，他称自己只有由这次测量推测下一次测量的各种结果的分布几率，而拒绝对事物在两次测量之间的行为做出具体描述。

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这恰恰也是爱因斯坦的相对论所无法接受的，相对论虽然推翻了牛顿的绝对时空观，却仍保留了严格的因果性和决定论。
作为爱因斯坦的盟友，薛定谔同样无法认可玻尔的观点，所以他提出了“薛定谔的猫”实验。
将一只猫关在装有少量镭和氰化物的密闭容器里。镭的衰变存在几率，如果镭发生衰变，会触发机关打碎装有氰化物的瓶子，猫就会死；如果镭不发生衰变，猫就存活。根据量子力学理论，由于放射性的镭处于衰变和没有衰变两种状态的叠加，猫就理应处于死猫和活猫的叠加状态。这只既死又活的猫就是所谓的“薛定谔猫” 。

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爱因斯坦在听说了薛定谔提出的猫实验之后非常高兴，他给薛定谔回信道：“你的猫实验说明我们的意见完全相同，既包含生又包含死的波函数ψ不能被用来描述现实的状况。”
现实世界里，猫怎么可能处于既生有死的状态，薛定谔认为这非常好的反驳了玻尔，但是他忽略了一个问题，微观世界和现实世界是不一样的。
宏观世界的认知是无法适用于微观世界的，量子力学的一个中心原则就是粒子可以存在于叠加态中，能同时拥有两个相反的特性，也就是我们说的波粒二象性。