|量子猫之母|

想象一个约鞋盒大小的箱子，这个箱子中除了一个电子外，空无一物。哥本哈根诠释认为，该电子的波函数会扩散开来填满整个箱子，因此，如果我们看看箱子里面，在箱子的任何一处发现该电子的机会是相等的。现在，设想把一块光滑而垂直的隔板插入箱子的正中间，就像魔术师用隔板把一位女士锯为两半的幻觉一样。常识告诉我们，该电子现在一定被困在了半个箱子里——如果箱子里装的是一个弹跳的小球的话，的确会发生这种事情。但哥本哈根诠释告诉我们，该电子的波函数仍会充满箱子的两部分。如果我们看看箱子里面，这就相当于我们在箱子的任何一部分中发现该电子的概率是相等的。

现在，让我们来谈一谈量子世界的另一个古怪的特性。想象一下，这个箱子被完全分成两个独立的部分，就像成功地把一位女士锯为两半的幻象一样，因此，这两部分可以分开，中间还会留有间隔。哥本哈根诠释仍然会说，该电子的波函数会平均地填充箱子的两部分。你可以带着箱子的一半去往月球或更远的地方，波函数仍然会平均地填充箱子的两部分，即使箱子两部分之间的间隔处并不存在波函数。只有当你看向箱子的某一半时，波函数才会坍缩成位于某一个点的电子。你看了箱子的哪一半无关紧要。如果你看了箱子的A部分，而且看到一个电子，波函数就会从箱子的B部分中消失；如果你看了箱子的A部分，并没有看到一个电子，波函数就会从箱子的A部分中消失，而该电子肯定会在箱子的B部分中。如果你确实看到了电子，一旦你停止观看，波函数就会再次扩散开来，但只会填满我们曾观察到电子的那半个箱子。

1935年，薛定谔发表他虚构的所谓的“猫悖论”时，主要关注的并不是量子的这种古怪特性。他强调的是量子的另一种古怪特性——状态的叠加。我对这一问题的描述要回到箱子已被分为两部分的那个阶段，此时，我们在箱子的任何一部分中发现该电子的机会是50∶50。试想一下，这个箱子位于一个密闭的大房间中，有一只猫安静舒适地生活在这个房间中，而且房间里有足够的饮食供其吃喝。但这个箱子与一个探测器相连，该探测器可以在某些指定的时间进行测量，从而得知电子是否位于箱子的某一特定部分。如果在这部分中电子不存在，什么都不会发生。但是，如果检测到电子，薛定谔称为“残忍的装置”就会打碎毒药瓶，毒药就会充满这个房间，杀死猫。

猫到底被杀死没有？常识告诉我们，有50∶50的机会，猫会活下去，还有50∶50的机会，猫会死亡。哥本哈根诠释说，因为没有外部观察者看见箱子的内部到底发生了什么，当探测器监测箱子的一部分时，该电子的波函数不会坍缩，整个房间中的波函数会处于叠加态，一种状态对应的是一只活猫，另一种状态对应的是一只死猫。用薛定谔的话说，“整个系统的波函数会将这种叠加状态表现为，在房间的任何一部分中猫都处于半死不活（抱歉用了这个说法）的状态”。〔1〕在同一时间，猫既死了又活着（或者，如果你喜欢的话，还可以说猫既不死又不活），它会一直处于这种状态直到有人打开房门，看向屋内。那一时刻，波函数就会坍缩——不是门一被打开，波函数就会坍缩，波函数的坍缩似乎是发生在自动监测设备看向箱子内部的瞬间，那就可能意味着会出现死猫。

这一古怪之处还没有结束。其他物理学家们很快就指出，这可能会导致无限回归。如果你是看向房间内部的唯一的一个人，你是会使波函数坍缩呢，还是会成为叠加态的一部分呢？如果有一位朋友给你打电话，询问实验结果，波函数是会在此刻坍缩呢，抑或是你的朋友会成为叠加的一部分呢？如果采取逻辑上的极端观点，这一系列的问题就会引发一个很多宇宙学家认真探讨的问题，是谁（或什么）可以观察整个宇宙，并使它的波函数坍缩为一个确定的状态？为什么万物不是处于某种叠加态呢？

如果有比哥本哈根诠释更好的解释，哥本哈根诠释很久以前就被丢弃了。但是，至今仍没有比它更好的解释，只有不同的解释，〔1〕从某种意义上说，它们跟哥本哈根诠释解释得一样好，它们也像哥本哈根诠释一样，可以很好地预测到量子实验的结果，但却仅此而已，因为它们根本无法预测哥本哈根诠释预测不了的东西。它们也都涉及了不可避免的量子古怪性问题，如信号可以穿越回到过去，又如相距很远的量子实体间的即时通信。因此，你选择哪一种量子诠释，取决于你感觉哪一种古怪性对你来说最舒服（或最不舒服）。多世界诠释与多重宇宙的探索相关，而且迄今为止的任何实验测试都表明它与所有其他的诠释（包括哥本哈根诠释）一样好，多世界诠释是休·埃弗莱特（Hugh Everett）于20世纪50年代提出的。

〔1〕惠勒（Wheeler）和米哈乌（Zurek）对薛定谔的文字所做的翻译。