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观测与不确定性

假设这里有一匹马，你看到它是匹白色的。那么，它真是白色的吗？其实我们应该这样说：用人类正常的肉眼，在普通的光线下，马呈现出白色。然而在蜜蜂看来，这匹马大概是一种紫蓝色（蜜蜂看不见波长比黄光还长的光）。甚至它可能会绘声绘色地给你描绘这种“紫外色”。你和蜜蜂谁对谁错呢？其实都对。那么，这匹马怎么可能又是白色又是紫色呢？不要惊慌，只是观测手段不同罢了。

在微观世界（电子级别），这种事情是随处可见的。对于一个电子，如果我们不去定义对它的测量方式，我们谈论它的物理量就是没有意义的。经过测量，光既具有波动性又具有粒子性，电子也是这样。我们说粒子既是粒子，又是波，只是在不同实验中展现出来的性质不同而已。

我们想看一个粒子？好，把它打到荧光屏上变成一个小点。我们想看一个波？好，让它通过双缝组成干涉图样。可是，这个粒子的真身到底是什么呢？粒子有没有“终极”、“本来”？别想了，它是毫无意义的。就像那匹“五颜六色”的马，没有什么“本来”，让“本来”见鬼去吧！

令人庆幸的是，我们一点也不用担心在世界杯决赛中，眼看要入门的球会突然化为一缕波，消失的无影无踪。同样，除非你的RP差到了极点，你不会突然出现在撒哈拉大沙漠的中心。然而一个电子可能会，在我们测量之前，他的位置、动量都是不确定的。需要提醒，如果你去微观世界参加“电子世界杯”，对于“足球”下一刻会在哪里，你一定需要用到概率来预测。

薛定谔的猫

概率？是的，在没有测量前，粒子的状态处于许多状态的叠加中。我们只有用概率能描述它。只有被测量了，它才会随机选择一种状态出现。无数个粒子的概率的叠加形成了我们“确定”的宏观世界。

好，那么薛定谔曾设想：把一个有可能衰变的放射性原子放到一个精妙的仪器中让它保持叠加。当它衰变而放出中子时，会激发连锁反应，最终打破另一个箱子中的毒气瓶，而同时箱子中还有一只可怜的猫。当然，我们打开箱子后无非有两种结果：要么猫还活蹦乱跳，要么四脚朝天为科学而献身。问题是，在打开箱子之前这只猫处在什么状态？麻烦来了：我们把微观粒子的不确定性牵扯到了宏观上，甚至牵扯到我们心爱的宠物猫是死是活的问题。

按照量子论，经过计算我们也许会说：瞧，现在这只猫76.5%活着！怎么来的？薛定谔的方程可以计算这类概率。

半死半活的“薛定谔的猫”是科学史上著名的怪异形象之一，和它同列名人堂的还有麦克斯韦那个控制系统熵的妖精，以及被相对论搞得头晕脑胀，分不清谁是哥哥谁是弟弟的双生子等等。