关于薛定谔的猫的疑问

发布网友 发布时间：2022-04-20 16:24

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热心网友 时间：2023-06-22 22:42

薛定谔猫表面上是一个量子力学的问题，但本质上看，是一个哲学问题。这个问题是关于确定性与不确定性之争的问题。不能就事论事，仅仅就薛定谔猫去进行争论，而是应当站在更高的角度——站在整个哲学观的角度来看待这个问题。

哲学上历来有两种意见，一种观点认为宇宙是一个确定性的；另一种观点认为宇宙是不确定性的。

如果宇宙是确定性的，那么我们就可以通过逻辑思维加以把握，找出这种客观规律，一旦建立起了这些规律的知识体系，那么科学也就建立起来了。用哲学的语言来表述就是宇宙具有宇宙具有必然性，这是逻辑学的理论基础，这种观点其实就是可知论。

如果宇宙是不确定性的，那么我们不可能认识整个宇宙，那些所谓的客观规律不过是我们的幻梦而已。因为尽管科学很强大，但是不可否认，人类的科学总有很多漏洞，无法用逻辑解释，这些漏洞都是宇宙的不确定性造成的。用哲学语言来表述就是宇宙具有偶然性，这种观点其实就是不可知论。

那么薛定谔猫的问题其实可以表述为猫的生命到底可不可知的问题。扩大开来，宇宙的秘密到底可不可知？科学到底可靠不可靠？到底是可知论的理由正确还是不可知论的理由正确？

在启蒙时代，人类第一次认识到了可知论的重要性，而到了第二次工业*之后，人类又发现了不可知论也很有道理。

17世纪牛顿和莱布尼茨把微分和积分联系了起来，创建了高等数学，使人类从常量数学走向了变量数学，以此作为工具来推演宇宙万物的各种内在规律。牛顿又第一次破天荒的把苹果落地这个物理运动现象同数*系起来，使人类认识到原来苹果落地的运动轨迹也可以用数学加以演算得到，推广言之，所有的物体运动都可以用数学加以演算。拉普拉斯甚至宣称整个宇宙都可以用某个数学公式演算，可以测算宇宙的历史与未来。

但是到了20世纪人类改变了这个看法。在1927年海森堡发现了测不准原理。这个原理又第一次破天荒的在实验观测基础之上用理论推导证实了人类理性的有限。测不准原理简单的说就是当你测定出这个微观粒子的动量时候，它的运动路线你测不准，当你测定它的运动路线的时候，它的动量你又测不准。总而言之，总有某个物理量是你测不准的。

这个原理是违反常识的。苹果落地的时候，如果苹果的质量一定，高度一定，那么苹果的落地时间、落地速度、落地能量你都可以测得准。落地高度h=1/2*g*t^2，落地前的势能E=mgh，落地后的动能=1/2mv^2，对不对？但是海森堡却发现，微观粒子并非如此，你永远测不准。

其实，还有其他的东西也是人类科学所不能测准的。比如布朗运动。高中物理课本是这样解释的：布朗运动就是大量分子在作无规则的热运动。请注意：分子是在作“无规则”的热运动，也就是没有规则，那么分子运动真的没有规则吗？还是说人类永远不能测定这些分子的规则呢？

不管是无规则还是人类不能测定规则，布朗运动和海森堡测不准原理和一样，证明了不可知论的重要性。也正是如此才建立起了量子力学。量子力学实际上就是阐述宇宙之不确定性的科学。这似乎自相矛盾，既然都不确定性了，那么还要用确定性的科学去描述不确定性的东西干什么？实际上量子力学引入了概率，让不确定性被*在一个概率之内。薛定谔方程的波函数ψ不就是一个概率吗？

那么回到量子力学的话题，量子力学实际上是承认了测不准原理并对原子运动的不确定性加以阐释，由此而推导出了薛定谔方程。别看推导出了薛定谔方程，其实仍然不能解释很多东西。比如波函数ψ，它的物理意义人们不够明确，它的函数图形人们也无法理解。

在主量子数、角量子数、磁量子数一定的条件下，波函数ψ包含四个变量：因变量ψ和三个自变量x、y、z（或者表示为r、θ、Φ）。一个函数如果只有一个自变量，那么可以表示为一个平面直角坐标系，如果有两个自变量，那么可以表示为一个空间直角坐标系。但是如果有三个自变量呢？这三个自变量加上因变量，是一个四维函数，人类只有三维理性，如何认识四维的薛定谔方程？

人类只能把波函数化解为径向波函数和角度波函数的乘积，然后分别用角度分布图和径向分布图这两个侧面来近似去认识波函数，但是问题在于仅仅站在侧面岂能得出完整结论？其结果只能是横看成岭侧成峰，远近高低各不同。身在三维空间下的人类无法跳出三维世界以外，是永远无法识得波函数真面目的。

因此，薛定谔方程用数学方程揭示了人类理性的有限性，揭示了不可知论成立的理由。

那么到底宇宙具有不具有确定性？到底可知论的理由正确还是不可知论的理由正确？

德国哲学家康德早在1781年出版的著名的《纯粹理性批判》里面就回答了这个问题。他提出了四组二律背反的命题，其中第四组命题就是关于必然性与偶然性的命题。

正题：在世界原因的系列里有某种必然的存在体；
反题：里边没有必然的东西，在这个系列里一切都是偶然的。

这两个命题代表了两种派别的意见，一个是主张宇宙存在必然性（宇宙可知），另一个是宇宙存在偶然性（不可知）。而康德的看法却是这样的：从经验方面看，宇宙归根结底是具有偶然性的，但是从本体上看，宇宙未必不具有一定的必然性。也就是说主张必然性的一派和主张偶然性的一派的说法都对，只是在一定的范围内成立。

换句话说，宇宙有一部分是具有确定性的，但是不全部都具有确定性，仅仅在人类所能经验到的、并被人类理性所能理解的范围内具有确定性。在此之外的东西——比如超验的东西和先验逻辑以外的东西——是在人类看来具有偶然性的。

康德的这个观点如何理解？举两个例子就明白。先举一个医学的例子：吸烟与肺癌的关系。禁烟者说吸烟导致肺癌，而吸烟者则辩称得肺癌的人未必一定吸烟，而吸烟也未必一定导致肺癌（例如谁谁谁吸烟就不得肺癌）。

由此可以看出吸烟与肺癌的关系就是一个处在确定性和不确定性之间的状态，或者说是处在必然性与偶然性之间的状态：多数吸烟者的健康都被损害了，吸烟和损害健康的关系是确定性的，是必然性的，但是不排除有个别吸烟者健康不被损害。至于为什么不被损害，人类不知道。因为人体内的生化代谢的全部复杂过程无法被人类理性所把握——人类不可能认识机体内所有的酶促反应机理，也不可能全部认识基因转录、翻译和基因*在吸烟和癌变过程中的所有具体作用。此外还存在很多个体差异。所以到底哪个人吸烟会得肺癌，而哪个人吸烟就不得肺癌？这个内在的因果关系人类永远都说不清楚、不确定。人类对吸烟只能采取宁可信其有、不可信其无的态度来全面禁烟，而不可能采取有针对性地对某人吸烟采取阻止，而对某些人吸烟却鼓励的做法。这都说明了可知论和不可知论在各自的范围内是成立的。

再举一个数学的例子：数论里面有一类数叫做超越数，是不能用整系数多项式的根来表示的。超越方程也是不能求得解析解而只能求得近似解的，因为这些数都超越了人类的理性，是人类不知道的。代数数是可知的，每个超越数的具体大小和每个超越方程的解析解都是不可知的。

至于你举的例子也是如此。考试成绩是具有确定性还是具有不确定性？是可知的还是不可知的？总的来说是和你付出的努力有因果关系，是确定的，几分耕耘几分收获，成绩在一定范围内是具有确定性的，能被你所把握。但是也可能有意外出现，这又是不确定的。你认为自己答题后一点把握也没有，这实际上已经表明了一个大致的因果关系——你没有复习到位。我每次复习考试的时候，至少要把自己独立总结整理出的复习材料看5遍以上我才对进考场有把握。所以考试成绩虽然不确定，但是总体的因果关系已经从这个复习的过程当中体现出来了。所以我就算考试成绩不好、发挥失常也对得起自己的良心。倒是我没有复习到位的时候，我会有那种对成绩不确定的感觉。

你认为猫是死是活客观上是一个唯一确定的状态，不存在死活叠加的问题。实际上可以表述为“猫的死活是具有内在因果联系的，是具有必然性的、确定性的”。你认为“薛定谔的猫的问题其实质也不过就是一个观测系的问题”，实际上用康德哲学的语言来表述就是：存在一个物自体猫，还存在一个观察系猫，就是人类觉察出物自体产生的现象，并以运用逻辑对现象加以整理形成的逻辑知识，也就是“对象”。物自体猫和观察系猫不是一回事。薛定谔猫的死活实际上就是人类头脑中的对象的死活，是观察系猫的死活，不是物自体猫本身的死活。有人说“猫处在生死选择的概率云中无法确定”，那不过是人头脑中的“对象”处在一片概率云中，这个“对象”是不确定的，至于物自体——猫本身死活早就由于内在的因果联系已经确定下来了，只不过尚未被人所认识。

热心网友 时间：2023-06-22 22:42

如果猫本身也是又死又活的，那么活猫不知死猫，死猫不知活猫的可能也是有的。在猫的角度，这个结果也是不确定的，或者说是片面的。
我觉得薛定谔的猫的问题，是观测者与被观测者所处状态的问题。就像在并排的两个跷跷板上的孩子，跷跷板同步的上下，在孩子眼中，彼此是在同一水平位置的，而换另一顿孩子来看，他们的位置是时上时下的，如果他不知道自己也是时上时下的，那么，他就没法断定对面的孩子到底是上还是下。这个状态问题，也算是一种观测系的问题吧。

热心网友 时间：2023-06-22 22:42

你的前提错了，那只猫在你观察之前是不能确定生死的，即使是没有观察系，它处于一片生死选择的概率云中，只有当你打开盒子观察时，概率云才会坍缩为一个常态函数，即一个确定值，所以，你的观察决定了猫的生死，而非观察到了生死。
另外你的举例很好，但是同样的有错误，老师并不知道你复习的如何，所以对于他来说你的成绩是无法判断的，观测系是你自己，而只有做完了试卷，他和你才能知道你的成绩如何。

热心网友 时间：2023-06-22 22:43

猫的死活在没有观测这个前提下是无法确定的，即处在死和活的叠加态，假如如你所说猫的“客观”状态已经是个定态，那么衰变的粒子就必定是个定态，这与试验及理论的结果不符，因为微观粒子在没有测量之前是没有一个定态的，所以据此反推，猫也必定处于死活叠加态，除非猫有自我意识，能不断对自身进行测量，导致自身的波函数不断坍塌到一个确定的态。

热心网友 时间：2023-06-22 22:44

这个不论多少几率都只有两个可能，就算0.001%都一样，中和不中.未开是不值什么钱.价值是发生后承诺的，发生前是没价值的....
你的叠加是误解了，除非是这样写：只有一百瓶，上面写着“1%几率获得5000元”，而且所有瓶盖还没开，不看其它因素的情况下，那样这个瓶盖才会值五十元。
（例：如果是有两百瓶，第一瓶开中了，然后剩下的价值就是
1/199
乘5000，以此类推.）
上面说的都是在这个瓶的价格不低于（1%*5000）50的情况下，要不谁会买你的.（花三块钱就可以买一个中或者不中，谁会去买50块的中或者不中.）