度娘告诉我：埃尔温·薛定谔（Erwin Schrödinger，1887年8月12日—1961年1月4日），奥地利物理学家，量子力学奠基人之一，发展了分子生物学。维也纳大学哲学博士。苏黎世大学、柏林大学和格拉茨大学教授。在都柏林高级研究所理论物理学研究组中工作17年。因发展了原子理论，和狄拉克（Paul Dirac）共获1933年诺贝尔物理学奖。又于1937年荣获马克斯·普朗克奖章。物理学方面，在德布罗意物质波理论的基础上，建立了波动力学。由他所建立的薛定谔方程是量子力学中描述微观粒子运动状态的基本定律，它在量子力学中的地位大致相似于牛顿运动定律在经典力学中的地位。提出薛定谔猫思想实验，试图证明量子力学在宏观条件下的不完备性。亦研究有关热学的统计理论问题。在哲学上，确信主体与客体是不可分割的。主要著作有《波动力学四讲》《统计热力学》《生命是什么？——活细胞的物理面貌》等。

《薛定谔的猫》既是一个量子力学的思想实验，也是有关哲学方面“主体与客体”辩证关系的理论。

两年前就读过《薛定谔的猫》这本书，遗憾的是我根本就读不懂，看不明白。这次春节期间在《得到》上看了李剑龙老师的量子力学的课，跟着他不仅读懂《薛定谔的猫》，也能搞懂所谓的量子力学。

1905年，爱因斯坦提出“光具有波粒二象性”，从此量子力学开始了发展历程，到今天，它已近重新解释了这个世界，也重塑了我们人类的精神世界。因此，每一个人都应该学习量子力学。

李剑龙认为：量子力学解释量子力学现象多种多样，但是有基本的共识，就如同大海上看见一座冰山，海面以上是共识。真正的实验解释起来都很复杂，所以用一个叫薛定谔的猫的著名思想实验，来演示一下，为什么会出现这么多解释。

先说说薛定谔的猫是怎么回事。薛定谔设想，把一只猫和一个量子装置关在盒子里。这个装置里有一个放射性原子和一个毒药瓶。如果原子发生衰变，就会把毒药瓶打破，把猫毒死。但如果它不衰变，毒药瓶就不会破，猫也就能继续活着。

那猫到底是死是活呢？很抱歉，盒子里到底是什么情况，你必须打开盒子以后才能知道。

第1种解释说，在你打开盒子之前，这只猫同时处于既死掉又活着的一种状态。注意，说的是“既死掉又活着”，是一种状态，不是两种状态。这是因为原子处于既衰变又没衰变的状态，它连带着把猫也变成了既死又活的状态。

不过，你一打开盒子，这个奇怪的状态就消失了，变成了要么死、要么活。这种解释就是哥本哈根解释，它的提出者是以物理学家玻尔为代表的哥本哈根学派。

薛定谔提出“薛定谔的猫”就是为了反对玻尔的解释。他提出了第2种解释，就是说，“在打开盒子之前，猫要么死了，要么活着，绝不可能处于既死又活的状态”。你打开盒子之后，不过就是看到了盒子打开之前的情况。

第3种解释。它的意思是说，打开盒子之前，猫确实既死又活。但在你打开盒子的那一刹那，我们所在的宇宙分裂了，变成了两个不同的宇宙。其中一个宇宙中的你，看到了活猫；另一个宇宙中的另一个你，看到了死猫。两种概率各占50%。这叫平行宇宙解释，它的提出者是物理学家费曼的师弟，艾弗雷特三世。这个解释听起来很无厘头，但它满足了量子力学的一条基本假设，叫“信息守恒”，信息无论如何都不能丢失。所以艾弗雷特认为，“既死又活”的信息必须是守恒的。你要是只看见活猫，那么另一半关于“死猫”的信息就一定存在于某个地方，比如说，在另一个宇宙里。因为这个宇宙跟我们没有联系，我们互相也不知道，所以就把它叫平行宇宙。平行宇宙这个解释就这么出现了。

那这么多解释到底谁才是对的，有没有办法判断呢？有 就是我们要用方程——薛定谔方程 ，最符合这个条件的解释，就是哥本哈根解释。它的主要内容就是围绕薛定谔方程展开的。

《世界重启：大灾变后，如何快速再造人类文明》作者：【英】路易斯·达特内尔，他在书中引用：物理学家理查德•费曼说：在思考人类知识全部消亡的可能性和人们可以采取什么对策时，他假设自己只能把一句话安全地转达给灾难之后出现的随便什么智能生物。什么句子能够用最少的词表达最多的信息呢？“我相信，”费曼说，“是原子假说：所有物体都由原子构成—这些微小的粒子永远不停地运动着，稍微远离一点便互相吸引，被挤压时便互相排斥。”

而李剑龙把这句话又浓缩为：万物由原子组成，而且具有波粒二象性。量子就是波粒二象性。二象性说的是一个东西同时拥有两种性质。那所有粒子，除了都具有点粒子的性质之外，还都同时具有波的性质，这就叫波粒二象性。所有粒子既是连续的波，同时也是不连续的点状粒子。这才是波粒二象性。

具体到量子力学中，用两个角度来看，是指波和粒子这两个视角。有一个方程同时具有这两个视角，它就是薛定谔方程。

理解万物的基石就是波粒二象性。量子隧穿是一定概率可以穿墙，一定概率不能穿过。排斥力两边的原子核具有一个特定能量值时就会产生共振。波动特征和粒子特征一一对应，同时存在。

物理的确定性是指一个物体，测量它现在的位置和速度，根据这两个物理量，可以知道下一刻这个物体的位置或者速度，以及可能的变化。这是物理的确定性。但是，世界是不是就一定是确定的呢？我们用波粒二象性来分析，就看到另外一个世界。不确定性的本质就是粒子一对一的物理量通过叠加态而变得此消彼长 。当位置被测量时 ，速度则在变化；当速度被测量时，位置又在变动。从不同的视角就会看到不同的物体。从波粒二象性的角度看，不确定性中又蕴含着某种确定性。 如果这样的粒子有很多，形成了某个宏观物体，那么粒子就会通过相互影响，把不确定性限制在一定范围内。这个时候，它们相当于收起了波动性，只体现粒子性，于是就有了我们熟悉的经典世界。

量子力学要通过测量才能感知 但是因为波的无限可分，粒子又不可分。所以，在测量时并不等于一个确定的，二而是一个区间的概率。

在量子力学中，测量后，粒子会以你熟悉的、那种确定的形式存在；在测量前，粒子会以你不熟悉的、不确定的形式存在。但不管测量前还是测量后，粒子都以波函数所描述的形式存在，只是测量前后的波函数，并不是同一个。

这既不同于爱因斯坦说的实在性，也不同于玻尔的反实在性，是一种不能用日常经验想象的新的实在性，叫波函数实在性。

不测量时，微观和宏观世界都以波函数的形式存在，宏观世界同时也以我们熟悉的方式存在。

坐车的时候，司机一踩油门，背后就传来一股推力。这是加速度产生的推背感。这种推背感到底是怎样产生的？电磁相互作用加上不确定性原理，贡献了化学键和分子间的吸引力，让原子变成分子，再让分子聚合成固体和液体。最后再加上泡利不相容原理，提供了一种排斥力，各种物体才不会向内崩塌。这种组合起来的排斥力，就是踩油门时的推背感。

一个很重要的概念，不过读懂了也不能向崂山道士那样穿墙而过。这个概念就是量子隧穿，这是波粒二象性的体现。波粒二象性的公式告诉我们，如果我们在这边要输入的是一种叫“能量”的东西，这是粒子视角，那边出来的，就是一种叫“振动频率”的东西，这是波的视角。所以，能量和频率是成比例变化的，你变我也变，你不变我也不变。它们本质上就是在用两个视角说同一件事。进入波的视角以后，你会发现，只要频率相等，两个东西就会发生共振，这是非常自然的事情。那共振的结果是什么呢？结果是，物体的振动幅度会变得特别大。好，我现在把“振动幅度”，再输入公式，会出来什么呢？量子力学告诉我们，“振动幅度”是波的视角，输入公式之后会输出的，是“概率”，这是粒子的视角。这就是“量子隧穿”。

还有一个哲学的也是物理学的命题，生命来源于水。为什么？水形成的条件其实特别苛刻。宇宙当中除了几千度就是零下两百多度，几千度太热了，水分子即便形成也会马上分解；零下两百多度又太冷了，氢和氧根本没机会发生化学反应，形成水。那水是哪里来的？多亏了波粒二象性导致的量子隧穿效应，氢和氧才能在零下两百多度的环境下发生化学反应。水是这样，甲醛等前生命分子也是这样形成的。正是因为有了这些条件，生命才会在36亿年前，在地球的海底热泉口诞生。等一下，海底热泉口的热是从哪儿来的？ 这是因为地球内部含有很多放射性元素，会通过放射性衰变向外释放热量，海底热泉口的热很大程度上就是从这儿来的。放射性元素释放能量，也是基于各种量子过程，比如量子隧穿、弱相互作用等等。 这些能量没有一下子释放光，而是持续释放了几十亿年，是因为波粒二象性导致的量子概率性。产生生命的条件都凑齐了，而生命本身也因波粒二象性而诞生。你看，生命的基础就是碳、氮、氧这三种元素。这三种元素会分别通过连接4个、3个和2个其他原子后，形成了蛋白质、DNA等复杂的生物分子。但是为什么这三种原子恰好能连接4个、3个和2个其他原子呢？又是因为波粒二象性，这些原子的波函数算出来的就是这样的特性。

吭吭巴巴的学完《忙碌者听的量子力学》课，大概知道了什么是量子力学，为什么薛定谔的猫是“不死不活”？

遇事不决，量子力学。