1
虽然猫奴才就是你的一切，但要说它能带你理解量子力学，你恐怕一时难以承受。
但是认真想想你就能发现：“猫，是更具有量子属性的一种宏不雅世界的生物。 ”
举个例子。
你每全国班回家，你将有可能面临两种有天地之别的场景——
有些时候，你的猫乖巧地在门口等你，蹭蹭你的腿，你几乎愿意把全数工资上缴给奴才买粮食买玩具。
但另一些时候，驱逐你的是烂掉的耳机线、摔碎的玻璃杯、爆出棉花的沙发一角，以及你恨不得一脚踹飞的猫。
它还一脸“不怪我是它们先脱手”的无辜脸色。
而整件事最微妙的一点在于，在你每次翻开家门的霎时之前，你都无法确知，今天你的猫是天使仍是魔鬼。
若是用量子世界的语言来说，那么你家的猫在你开门之前，处于天使与魔鬼的叠加态。
你想到了什么？
2
薛定谔的那只既活又死的猫，也是如斯。
在封锁不通明的盒子里放一只猫，再放入一个放射性原子。 盒子里还有一个检测原子衰变的安装，与毒气释放安装相连。
那个原子有衰变的几率，若是衰变就会触发检测安装，进而触发毒气安装释放毒气，猫就被毒死；若是原子不衰变，猫就继续活着。
那个略显残酷的思惟尝试，其实是薛定谔对量子力学中哥本哈根学派的还击。 两边的 battle 是如许的——薛定谔创建了颠簸方程，可以严谨而自恰地解释微不雅粒子系统，出名的薛定谔方程在量子物理中的地位，好像宏不雅物理中的典范力学牛顿三大定理一样重要。
薛定谔认为，波函数是空间散布函数，微不雅粒子就像波一样，在空间中根据波函数的规律摆列。
哥本哈根学派的代表人波恩却不那么看。 他将波函数视为随机的概率，它代表的不是微不雅粒子的详细位置，而是在某个位置呈现的概率，那些概率构成的概率波根据波函数开展。
可是，物理学的末极意义就是找到解释世界的规律，怎么能容忍掷骰子一般的随机概率？
薛定谔对“哥本哈根诠释”很不满，于是要用薛定谔的猫来证明那种诠释的荒唐性：你们不是说原子的衰变是随机的，原子处于既衰变又不衰变的形态吗？ 那就会有一只既活又死的猫咯？ 那怎么可能！猫的形态必定是要么活，要么死，而且在我们翻开盒子之前就被决定好了。
而对此，“哥本哈根诠释”如是说：“在被不雅测之前，量子的属性处于不确定形态，即所有属性的可能性的叠加态；而在对量子停止不雅测的霎时，量子的叠加态塌缩为一种成果，即变成固定态。 ”
“哥本哈根诠释”现在已是量子物理学界的支流，也是大学教育中最常用的诠释。
你家的猫比你更理解那种诠释，要当天使仍是魔鬼完全随机，次要看表情。
天主和你家的猫，可能城市掷骰子。
3
莫非就没有一个法子，能让你养的猫永久连结在天使的形态，永久可心爱爱吗？
宏不雅世界里恐怕是没有什么招儿了，我们或答应以从量子世界的芝诺效应找找灵感。
我们都晓得典范的芝诺悖论：一收飞翔中的箭在肆意时刻，都在空中某个固定的位置静行，因而“飞翔”那一运动过程成了所有静行霎时的集合。
量子芝诺效应则是科学研究表白：当不雅测者用足够高的频次不雅测微不雅粒子，它就不会衰变而始末连结其初始形态。
所以，你也能够做如许的测验考试：当你翻开家门，发现你的猫今天乖巧心爱，那你接下来就什么也别干了，起头频繁地开门关门，一秒钟也不要停！如许持续察看，你的猫就持续心爱了——
先别急着去测验考试！
必需要提醒你，量子世界还有反芝诺效应。 也就是说，若是不雅测速度过高，反而会加速微不雅粒子的衰变。
那在宏不雅世界就更好理解了：若是你没掌握好节拍，过于频繁地开关门，撩拨你家奴才，它可能就要原地炸毛了。
好了，理论已经齐全，快去理论吧。 养猫的读者走好不送……
而留下继续往下看文章的猫奴，恭喜你们尚存理智。
若是你实的去试了，在邻人报警之前，你的猫就会因为嫌弃你过于沙雕而离家出走了。
那也提醒了我们一个根本事理：量子世界和宏不雅世界遵照纷歧样的规律。 想给两个世界寻找一个同一的世界不雅和办法论，还面对着很大的困难。 （不外前沿物理学家们目前还没有放弃找寻大同一理论的勤奋，以至能够说那是他们的末极目的。 ）
宏不雅世界的运行法例到了量子级此外微不雅世界会失效，因而才会产生许多在我们看来难以想象的工作：
好比，原子粒子能够同时呈现在两个处所；（好比粒子位置能够处于叠加态|1>+|2>，即那个粒子既在位置1又在位置2，既不在位置1又不在位置2）。
好比海森堡不确定性原理：一个微不雅粒子的两个物理量（如位置和动量、方位角与动量矩、时间和能量等）不成能同时具有确定的数值，此中一个量越确定，另一个量就越不确定。
再好比，把两个处于纠缠形态的粒子分隔无论多远，对此中一个粒子做什么的时候，另一个也能够同时感应到……
而反过来，在微不雅世界中可以连结的量子特征，转换到宏不雅世界后就会消逝。 那种现象叫做退相关。 目前退相关的过程还没有被研究清晰，那也是现今量子计算机面对的次要挑战：庇护敏感的量子形态不受退相关影响。
所以现实就是如许残酷：固然你如今对量子世界多懂了一些，但你仍然找不到降服你的猫的办法。
猫奴们，放弃妄想吧。 猫其实是游离于宏不雅世界与微不雅世界之外的通灵神物，你奴才永久是你奴才。
4
什么？ 你还不死心？
那你可能更愿意相信量子学派中的“多世界诠释”。
由埃弗里特率先提出的“多世界诠释”，与前面提到的“哥本哈根诠释”完全相反。 他是薛定谔方程的拥趸，认同波函数是实体，量子的运动都能够由薛定谔方程描述。
埃弗里特把待不雅测的量子系统与不雅测仪器视做整体，量子丈量的过程就是系统与仪器之间的彼此感化。 在停止丈量时，那种彼此感化其实不会发作塌缩，而是使波函数团结成差别的项，在每一个项中，不雅测者只能看到与本身不雅测成果一致的世界，而对与其不雅测成果差别的世界无从得知。
现在，我们已经从无数的文学影视做品中看过那个概念：平行世界。
详细来说就是：每次你翻开家门的霎时，你的家就团结成两个，你的猫也团结成两只——
快乐不？ 一会儿多了一只猫？
没什么可快乐的，因为你也团结成了两个你。 此中一个你看到天使态的猫，另一个你遭遇魔鬼态的猫。
而那种团结会持续下去，你的每一次选择城市团结出新的世界，于是无限种可能性同时存在：你和猫从此过上幸福的生活；猫咬了你而它刚好照顾狂犬病毒；或者你们身处一个被猫统治的世界，你其实是猫的宠物……细思恐极。
是不是更要爱护保重你如今的猫奴才了？
5
即便平行世界实的存在，常人也不敢随意穿行，究竟结果过分疯狂，又有太多未知的境遇。
有没有什么穿越时空的办法，既包管平安，又能满足猎奇心？
仍是需要一只猫来率领你。
那只猫会突然呈现在你家房间，带你停止量子隧穿，在量子世界切身感触感染叠加态，还能把量子仙女举荐给你——
那一切，城市发作在《邀你共进量子早餐》那本书中，好像一场量子物理版“爱丽丝遨游仙境”。
除了遨游量子世界，你还能够跟从做者去和牛顿爱因斯坦吃一顿量子早餐，围不雅量子学派的领头人华山论剑，通过轻松的体例进修各类量子物理的根底常识。
那趟奇异的量子路程，会和吸猫一样有趣。 我们就此展开如许的路程吧！
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《邀你共进量子早餐》做者：索尼娅·费尔南德斯·比达尔，弗兰塞斯克·米拉列斯译者：王晋炜
本书突破了时间与空间的束缚，以生动有趣的语言讲述了量子力学的根本概念以及量子力学开展史。 读者将同仆人公一路，跟从量子仙女的脚步拜访薛定谔的猫的故土，与量子学派的代表人物共进早餐，并光临欧洲核子研究组织领会关于量子手艺的新研究，亲身体味与日常生活息息相关的量子物理的奇奥之处。
读者如许说：
@读者A君：“我对量子世界很感兴趣，但我惧怕那些纯理论的内容。 那本书是一个很好的起点，书中生动的情节会帮忙你领会那一最令人猎奇的理论。 我实的很喜好做者传布那些常识的体例。 那实是一本十分令人愉阅的书。 在实正迈入冲动人心的量子物理世界之前，我将起首用那本书来处理相关的概念。 ”
@读者B君：“那实是一本有趣的书，可帮忙人们领会笼统的概念，并让我们审视所习惯的宏不雅世界思维。 它明晰简单，就像阅读《爱丽丝梦游仙境》一样，在故事中解释了我们不熟知的概念。 ”
@读者C君：“那是进入粒子物理世界的好办法，一点一点地，阅读也变得轻松愉快。 ”
文末畅聊
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题图来源：Freepik.com
做者：冷酸灵密斯
文章排版：图小鹿
题图造做：图小轩
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