提起量子力学，很多人最先想到的不是复杂的公式，而是一只特殊的猫 —— 薛定谔的猫。
这只被关在箱子里的猫，既不是明确的活态，也不是明确的死态，而是处于 “既死又活” 的诡异状态，直到有人打开箱子观察，它的状态才会 “确定”。这个看似荒诞的设定，并非科学家的凭空想象，而是物理学家薛定谔为了揭示量子力学 “叠加态” 的奇特，特意设计的思想实验。
要理解这只猫为何 “既死又活”，我们需要先走进微观世界，看清量子力学的 “反常识” 规则。
首先得明确：薛定谔的猫不是 “现实中的猫”，而是用来连接 “微观量子现象” 与 “宏观日常世界” 的桥梁。
20 世纪初，物理学家在研究原子、电子等微观粒子时，发现了一个颠覆常识的规律：微观粒子可以同时处于多个状态的 “叠加” 之中。
比如电子的 “自旋”，它可以同时是 “上旋” 和 “下旋” 的叠加；光子的 “偏振方向”，也能同时处于 “水平偏振” 和 “垂直偏振” 的叠加态。这种 “叠加态” 并非粒子在不同状态间快速切换，而是它本身就 “同时拥有” 这些状态，就像一个人同时既在吃饭又在睡觉 —— 在宏观世界里这绝不可能，但在微观量子世界里，却是普遍存在的事实。
可当时的物理学家们对 “叠加态” 的理解存在分歧，薛定谔为了反驳 “叠加态可以延伸到宏观世界” 的观点，才设计了这个思想实验。
实验的具体设定是：把一只猫放进一个密封的箱子里，箱子里还放着一个装有放射性物质的装置、一个盖革计数器（检测放射性的仪器）和一个装有剧毒氰化物的瓶子。放射性物质有 50% 的概率在一小时内发生衰变，一旦衰变，盖革计数器会检测到辐射☢️，触发机关打碎氰化物瓶子，猫就会被毒死；如果物质没有衰变，猫就能存活。
按照量子力学的 “叠加态” 理论，在没有人打开箱子观察的情况下，放射性物质会处于 “衰变” 和 “未衰变” 的叠加态；而由于猫的生死与物质是否衰变直接关联，这就意味着猫也会处于 “死” 与 “活” 的叠加态。
这只 “既死又活” 的猫，其实是薛定谔抛出的 “量子悖论”—— 他想用宏观世界中猫的荒谬状态，来质疑量子力学叠加态理论的 “合理性”。毕竟在我们的日常认知里，任何物体的状态都是确定的：杯子要么在桌子上，要么不在；灯要么亮着，要么灭着，绝不可能 “既在又不在”“既亮又灭”。
可量子力学却告诉我们，微观粒子的状态就是 “不确定” 的，直到有 “观测行为” 介入，叠加态才会 “坍缩”，粒子才会呈现出一个确定的状态。对应到薛定谔的猫身上，就是 “打开箱子观察” 这个行为，让猫的 “既死又活” 叠加态坍缩成 “活猫” 或 “死猫” 中的一种。
那么，“观测” 到底是什么？是不是只有人类的 “意识” 才能算作观测？这是量子力学中至今仍有争议的问题。早期的量子力学研究者认为，观测需要 “有意识的主体” 参与，比如人类打开箱子看一眼；但后来的实验发现，即使没有人类参与，只要有 “测量行为” 发生（比如仪器记录数据），叠加态也会坍缩。比如在薛定谔的猫实验中，如果我们在箱子里装一个自动拍照的相机📷️，即使没有人打开箱子，相机📷️拍下的照片也会显示猫是活的或死的，而非 “既死又活”—— 这说明 “观测” 的本质是 “量子系统与宏观测量装置的相互作用”，而非人类意识的介入。
还需要特别注意的是：薛定谔的猫实验，从未在现实中进行过，也无法进行。
因为宏观物体（比如猫）由大量微观粒子构成，这些粒子之间会相互作用、相互 “观测”，导致叠加态在极短时间内就会自行坍缩，根本无法维持 “既死又活” 的状态。
这就是为什么我们在日常生活中，从未见过 “既死又活” 的猫，也从未见过 “既在又不在” 的杯子 —— 宏观世界的物体，由于粒子数量庞大，叠加态会被 “环境退相干” 效应快速破坏，最终呈现出确定的状态。也就是说，量子力学的叠加态只在微观世界中显著存在，很难延伸到宏观世界。
这只 “既死又活” 的猫，虽然是薛定谔为了质疑量子力学而设计的，却意外地帮人们普及了量子力学的核心概念。它让我们意识到，微观世界的规律与宏观世界截然不同 —— 在量子世界里，“不确定性” 是常态，“叠加态” 是本质，“观测” 能改变物体的状态。这些看似反常识的规律，却早已被无数实验证实：从电子双缝干涉实验，到量子计算机的研发，量子力学的叠加态理论，已经成为现代科技的重要基础。
薛定谔的猫虽然 “既死又活”，但它并非量子力学的 “漏洞”，而是帮助我们理解量子世界的 “钥匙”。它提醒我们：不能用宏观世界的经验，去套用量子世界的规律；当我们探索未知的科学领域时，需要放下固有的认知偏见，接受那些看似荒谬却被实验证实的事实。这只神奇的猫，至今仍在 “箱子里” 等待我们 —— 等待我们对量子力学有更深刻的理解，等待我们揭开微观世界更多的奥秘。
