薛定谔的猫，是由物理学家薛定谔提出的一个思想实验。薛定谔的本意其实很简单，就是想通过一只“既死又活”的猫来“恶心”玻尔为首的哥本哈根学派。
哥本哈根学派有一个核心思想：不确定性，或者叠加态，认为微观粒子的状态是不确定的，处于某种叠加态，而当我们对微观粒子进行观测时，叠加态就会发生“坍缩”，成为确定状态。
在薛定谔的猫这个实验之前，先了解一下另外一个著名的实验：电子双缝干涉实验，了解完之后，更有助于我们理解薛定谔的猫。
长期以来，物理学家们都认为电子是一种粒子，就像玻璃球那样真实存在。但是当他们用电子做双缝干涉实验时，发现了颠覆他们三观的结果。
即便物理学家们发射的是单个电子，也就是每次只发射一个电子，随着发射电子的总数量不断累积，接收屏上仍旧会出现干涉条纹。
虽然一开始接收屏上出现的亮点看起来杂乱无章，但当发射的电子总数量达到一定程度，那些原本看起来杂乱无章的亮点，逐渐成为有规律的明暗相间的干涉条纹。
如果说发射的是电子束，出现干涉条纹尚且可以被理解的话，那么发射单个电子仍旧会出现干涉条纹，就让人无法理解了，物理学家们也彻底懵圈了。
为什么？
因为要想出现干涉现象，最起码的条件是：必须有两个粒子同时穿过不同的狭缝，然后才能干涉。
问题来了：单个电子想要发生干涉，就必须同时穿过两条狭缝，然后自己与自己发生干涉！
这怎么可能？单个电子怎么可能同时穿过两条狭缝呢？就如同一个玻璃球，无论如何不可能同时穿过两个洞。
物理学家们自然很想知道电子到底是如何穿过两条狭缝的，理论上想搞清楚很简单，直接观测不就行了吗？
但是不观测不要紧，观测之后物理学家们更懵圈了：电子好像早就提前知道有人会观测了，乖乖地从某一条狭缝穿过，而接收屏上的干涉条纹也随之消失了。
这意味着什么？意味着观测会影响最终的结果。
当我们不观测时，电子穿过两条狭缝的概率都是100%，也就是同时穿过两条狭缝。而当我们观测时，电子穿过某一条狭缝的概率就是50%，只会选择某一条狭缝穿过！
下面再来具体讲述一下薛定谔的猫这个思想实验。
实验其实很简单，一个密封的箱子，里面有一只猫，放射性元素，开关，铁锤还有装有毒气的瓶子。
放射性元素会发生衰变，一旦衰变，就会触动开关，铁锤落下砸碎瓶子，释放出来的毒气就会把猫毒死。如果不衰变，猫自然不会被毒死。
于是，猫的生死就取决于放射性元素是否会发生衰变。但按照量子力学不确定性和叠加态原理，放射性元素是否衰变是不确定的。
注意，这里的不确定，不是说放射性元素可能衰变也可能不衰变，而是处于同时衰变与不衰变两种叠加状态，说白了，放射性元素衰变与不衰变的概率都是100%，而不是50%，只有当我们观测时，放射性元素衰变与不衰变的概率才会坍缩为50%，也就是要么衰变，要么不衰变。
用宏观物体来打比方就知道这种叠加态有多不可思议了。就像我们掷硬币时，在某一时刻，硬币的状态在我们看来是不确定的，但这种“不确定性”与量子世界的不确定性有本质区别，严格来讲硬币的正反状态并不是不确定，只是我们不知道而已。
但是硬币的状态肯定只有一种，要么是正面，要么是反面。但在量子世界，硬币的状态就是“既是正面也是反面”的叠加态！
于是，既然放射性元素同时处于衰变与不衰变的叠加态，那么箱子里的猫自然也就处于“既死又活”的叠加态，也就是说，猫活着的概率是100%，死去的概率同样也是100%。当我们打开箱子观测的一瞬间，猫生和死的概率才会各降到50%！
显然，这样的猫完全违背了我们的基本世界观，一只“既死又活”的猫怎么可能存在？当初薛定谔其实也是利用“既死又活”的猫质疑讽刺哥本哈根学派的不确定性诠释。
薛定谔的猫只是一个思想实验，言外之意，不可能在现实中做这样的实验亲自验证。但起码从理论上来看，薛定谔的猫无懈可击，因此面对让人抓狂的那只“既死又活”的猫，物理学家们需要给出解释。
目前来看，主要有两种解释：平行宇宙（多世界诠释），还有就是退相干诠释。
多世界诠释认为，在我们观测的一瞬间，宇宙就发生了分裂，在我们的宇宙只能看到猫的某种状态，比如说一只活猫。但这并不代表死猫没有出现，它只是出现在了另外一个世界，所谓的平行宇宙。
更深的含义就是，由于在我们的世界，观测行为无处不在，意味着我们的每次观测，每次决定，都会让宇宙发生分裂。在面临多种可能的选择时，我们只能做出一种选择，被放弃的其他选择并没有真的被放弃，只是出现在了平行宇宙里。
多世界诠释太疯狂了，很难被我们接受，同时更难在实验中去验证。
而退相干诠释就相对合理多了。所谓退相干，指的就是“退出相干性”，“退出量子相干性”。具体来讲就是，微观粒子的量子效应会因为量子退相干而变得消失无踪，促使系统的量子行为变迁成为经典行为。
任何微观粒子都不可能独立存在，不可能与外部环境没有任何交集。就拿薛定谔的猫这个实验来讲，实际上根本不用我们观测，早就有某些物体替我们“观测”了。因为观测显然并不仅仅指“用眼睛看”，任何相互作用都可以理解为“观测”。
即便是装有猫的箱子完全封闭，也不可能隔绝清除掉所有物质，比如说中微子就无处不在。退一万步讲，即便能隔离清除掉所有外部物质，起码还存在猫，瓶子，开关等物体吧，这些东西同样会影响到放射性元素的状态。
说白了，猫自身的“观测”早就让放射性元素发生“波函数坍缩”了，从衰变和不衰变的叠加态坍缩为“要么衰变要么不衰变”的唯一确定状态。
而最大的问题就是：观测为什么会影响微观粒子的量子系统？到底是如何影响的？
这个看似简单的问题，其实直到今天也没有得到完美解释。有人可能会说，观测行为就意味着光子会与微观粒子发生相互作用，对微观粒子造成一定程度的扰动。这种解释虽然更符合我们的日常生活认知，其实是站不住脚的，因为如果观测行为干扰了微观粒子的量子状态，就意味着在观测之前，就已经存在某种确定的量子状态了，显然这就出现了矛盾，因为观测之前的状态是不确定的。
那么，到底该如何解释呢？
我只能很尴尬地说：不知道！不仅仅我不知道，物理学界大佬们也不知道。这也是为什么物理学家费曼会这样说：如果你第一学量子力学，认为自己已经懂了，那恰恰说明你根本不懂！
因为世界上没有谁真的理解量子力学，起码目前是这样的。
观测行为为什么会影响微观粒子的量子状态，目前的主流解释就是哥本哈根诠释，也就是不确定性和叠加态。观测行为会导致微观粒子的波函数发生坍缩，至于为什么会坍缩，就像刚才所讲的：不知道。
物理学家们只是根据结果来进行倒推，也就是说，物理学家们只是观察到了微观粒子的“波函数”发生了坍缩，然后就用“波函数坍缩”总结或者解释观测行为，但并不知道坍缩的原因。
说白了，波函数坍缩其实就是假设或者说公理。这与“光速不变原理”其实是一样的，物理学家们并不知道光速为什么是不变的，只是观测到了光速不变，于是就假设“光速不变”。
科学上的很多发现都是这样的，我们只是观察到了某种结果，但并不知道背后的底层逻辑到底是什么。
完！
