薛定谔的猫观测者为什么不能是猫本身？
问到“薛定谔的猫观测者为什么不能是猫本身”这个问题，其实触及到了量子力学中一个非常核心且常被误解的概念：观测与量子叠加态的坍缩。要理解这一点，我们得一步步来拆解，先别急着跳到“猫”身上，而是从微观世界的基础说起。
1. 量子叠加态：微观世界的“不确定性”
在经典物理学里，一个物体要么在这里，要么在那里，要么是这个状态，要么是那个状态。没有含糊不清的中间地带。比如，一个开关，它要么是开，要么是关。
然而，在量子力学里，事物就没这么“简单”了。微观粒子，比如电子，它可以同时处于多种状态的组合，这叫做叠加态。最经典的例子就是电子的自旋，它可以同时是“向上”和“向下”的叠加。直到我们去测量它，它才会“选择”其中一个确定的状态。
你可以想象一个硬币。在抛起来旋转的时候，在它落地之前，我们不能说它是正面朝上还是反面朝上。但量子叠加比这更奇特。量子叠加不是说我们“不知道”它是正面还是反面，而是说它“同时是”正面和反面的某种混合状态。只有当我们抓住它，让它停下来，它才会变成“正面”或者“反面”。
2. 观测：强迫量子系统“做出选择”
那么，这个“抓住它，让它停下来”的过程，在量子力学里就叫做“观测”或者“测量”。当我们对一个处于叠加态的量子系统进行观测时，这个叠加态就会瞬间“坍缩”，变成一个确定的、经典的状态。
这个“观测”并不一定是我们人眼看到了，或者我们用仪器测量了。任何一个能够“记录”下量子系统状态的信息的过程，都可以被视为一次观测。比如，一个光子打在探测器上，探测器状态的改变，就是一种观测。
3. 薛定谔的猫：一个宏观的“思想实验”
薛定谔提出这个思想实验，正是为了展示将量子力学的奇异规则应用到我们熟悉的宏观世界时，会产生多么荒谬的结论。他构建了一个巧妙的装置：
一个放射性原子，它有50%的概率在一段时间内衰变，50%的概率不衰变。
一个盖革计数器，它能探测到放射性粒子的衰变。
一个毒气瓶，与一个锤子相连。一旦盖革计数器探测到衰变，锤子就会打破毒气瓶，释放毒气。
一只猫，被关在一个不透明的箱子里，与上述装置一起。
根据量子力学的叠加原理，在箱子被打开之前，放射性原子处于“衰变”和“未衰变”的叠加态。因为这个原子的状态与盖革计数器、锤子、毒气瓶以及最终猫的生死紧密关联，所以整套系统，包括那只猫，也应该处于一个“死”和“活”的叠加态。
也就是说，在我们观测之前，这只猫既不是死的，也不是活的，而是“又死又活”的叠加状态。
4. 为什么猫本身不能是观测者？
现在回到核心问题：为什么猫在这种情境下不能作为“观测者”来让自身的状态确定下来？
关键在于“观测”的定义和“确定性”的来源。
观测需要信息获取和记录： 一个有效的观测，其本质是将一个不确定的、叠加的量子态，转化为一个确定的、可记录的信息。这个过程需要一个“外部”的、比要观测的系统更“稳定”或“经典”的参照物来接收和保存这个信息。
猫的状态本身是未知的： 如果猫是观测者，那么猫需要“知道”自己的状态是死还是活。但问题在于，猫的生死状态恰恰是那个叠加态的一部分，是那个需要被“观测”和“确定”的东西。一个处于“又死又活”叠加态的猫，它怎么能“观测”自己是“死”还是“活”呢？它自身的状态就是未决定的，它如何能够“确定”一个未决定的状态？
因果循环与逻辑矛盾： 如果猫能观测自身，那么当猫“观测”到自己是活的时，叠加态就坍缩为“活”。但如果猫“观测”到自己是死时，叠加态就坍缩为“死”。这形成了一个因果上的悖论：猫是因为原子衰变而死（如果原子衰变了），还是因为猫“观测”自己死了而死？更重要的是，如果猫是观测者，那么它必须先有一个确定的状态（活或者死）才能进行“观测”。但它的状态本身正是叠加态，它要被观测才能确定。这就像一个人想通过照镜子来知道自己有没有照镜子一样，陷入了无休止的循环。
“观测”的“外部性”： 传统的量子力学解释，特别是哥本哈根诠释，倾向于认为观测者（或者说观测仪器）是独立于被观测系统之外的。它提供了一个“宏观的、经典”的参照系。虽然“测量问题”是量子力学中最有争议的部分，但主流理解是，要实现量子态的坍缩，需要一个能够“固定”或者“记录”下结果的机制，而这个机制本身不应该处于那个叠加态中。猫作为整个叠加态的一部分，它的“观测”行为本身就不具有这种“确定性”的“外部性”。
举个更具体的比喻：
想象一个房间里有一个球，它可以是红色的，也可以是蓝色的，而且在你进去之前，它“又红又蓝”。现在，你走进房间。如果你只是一个“旁观者”，你看到球是红色的，那么它就是红色的。但如果你要求球自己“决定”它是什么颜色，然后告诉你，那是不可能的，因为在它告诉你之前，它本身的颜色就还没有确定。
猫如果是一个“观测者”，它就像是那个要求球自己决定颜色并告诉自己的球。猫的“生死”状态是与原子衰变关联的，原子衰变是一个量子事件。猫本身就是一个宏观生物体，它的“活着”和“死亡”是经典世界中的状态。让猫去“观测”一个量子事件（原子衰变）然后决定自己的宏观状态（生死），这在逻辑上不成立。猫的“生死”状态，恰恰就是那个量子叠加态需要通过“外部”观测来打破的。
总结一下：
猫不能是观测者，是因为观测的本质是将一个不确定的叠加态转化为一个确定的信息，而这个过程需要一个“外部”的、相对经典的参照系来完成。猫本身的状态就是量子叠加态的一部分，它不可能在自身状态未确定的情况下，成为那个能够“确定”自身状态的观测者。这违背了量子力学中“观测导致坍缩”的逻辑，也带来了因果上的悖论。简单来说，猫就是那个“需要被观测”的对象，而不是那个“能进行观测”的独立主体。
1. 量子叠加态：微观世界的“不确定性”
在经典物理学里，一个物体要么在这里，要么在那里，要么是这个状态，要么是那个状态。没有含糊不清的中间地带。比如，一个开关，它要么是开，要么是关。
然而，在量子力学里，事物就没这么“简单”了。微观粒子，比如电子，它可以同时处于多种状态的组合，这叫做叠加态。最经典的例子就是电子的自旋，它可以同时是“向上”和“向下”的叠加。直到我们去测量它，它才会“选择”其中一个确定的状态。
你可以想象一个硬币。在抛起来旋转的时候，在它落地之前，我们不能说它是正面朝上还是反面朝上。但量子叠加比这更奇特。量子叠加不是说我们“不知道”它是正面还是反面，而是说它“同时是”正面和反面的某种混合状态。只有当我们抓住它，让它停下来，它才会变成“正面”或者“反面”。
2. 观测：强迫量子系统“做出选择”
那么，这个“抓住它，让它停下来”的过程，在量子力学里就叫做“观测”或者“测量”。当我们对一个处于叠加态的量子系统进行观测时，这个叠加态就会瞬间“坍缩”，变成一个确定的、经典的状态。
这个“观测”并不一定是我们人眼看到了，或者我们用仪器测量了。任何一个能够“记录”下量子系统状态的信息的过程，都可以被视为一次观测。比如，一个光子打在探测器上，探测器状态的改变，就是一种观测。
3. 薛定谔的猫：一个宏观的“思想实验”
薛定谔提出这个思想实验，正是为了展示将量子力学的奇异规则应用到我们熟悉的宏观世界时，会产生多么荒谬的结论。他构建了一个巧妙的装置：
一个放射性原子，它有50%的概率在一段时间内衰变，50%的概率不衰变。
一个盖革计数器，它能探测到放射性粒子的衰变。
一个毒气瓶，与一个锤子相连。一旦盖革计数器探测到衰变，锤子就会打破毒气瓶，释放毒气。
一只猫，被关在一个不透明的箱子里，与上述装置一起。
根据量子力学的叠加原理，在箱子被打开之前，放射性原子处于“衰变”和“未衰变”的叠加态。因为这个原子的状态与盖革计数器、锤子、毒气瓶以及最终猫的生死紧密关联，所以整套系统，包括那只猫，也应该处于一个“死”和“活”的叠加态。
也就是说，在我们观测之前，这只猫既不是死的，也不是活的，而是“又死又活”的叠加状态。
4. 为什么猫本身不能是观测者？
现在回到核心问题：为什么猫在这种情境下不能作为“观测者”来让自身的状态确定下来？
关键在于“观测”的定义和“确定性”的来源。
观测需要信息获取和记录： 一个有效的观测，其本质是将一个不确定的、叠加的量子态，转化为一个确定的、可记录的信息。这个过程需要一个“外部”的、比要观测的系统更“稳定”或“经典”的参照物来接收和保存这个信息。
猫的状态本身是未知的： 如果猫是观测者，那么猫需要“知道”自己的状态是死还是活。但问题在于，猫的生死状态恰恰是那个叠加态的一部分，是那个需要被“观测”和“确定”的东西。一个处于“又死又活”叠加态的猫，它怎么能“观测”自己是“死”还是“活”呢？它自身的状态就是未决定的，它如何能够“确定”一个未决定的状态？
因果循环与逻辑矛盾： 如果猫能观测自身，那么当猫“观测”到自己是活的时，叠加态就坍缩为“活”。但如果猫“观测”到自己是死时，叠加态就坍缩为“死”。这形成了一个因果上的悖论：猫是因为原子衰变而死（如果原子衰变了），还是因为猫“观测”自己死了而死？更重要的是，如果猫是观测者，那么它必须先有一个确定的状态（活或者死）才能进行“观测”。但它的状态本身正是叠加态，它要被观测才能确定。这就像一个人想通过照镜子来知道自己有没有照镜子一样，陷入了无休止的循环。
“观测”的“外部性”： 传统的量子力学解释，特别是哥本哈根诠释，倾向于认为观测者（或者说观测仪器）是独立于被观测系统之外的。它提供了一个“宏观的、经典”的参照系。虽然“测量问题”是量子力学中最有争议的部分，但主流理解是，要实现量子态的坍缩，需要一个能够“固定”或者“记录”下结果的机制，而这个机制本身不应该处于那个叠加态中。猫作为整个叠加态的一部分，它的“观测”行为本身就不具有这种“确定性”的“外部性”。
举个更具体的比喻：
想象一个房间里有一个球，它可以是红色的，也可以是蓝色的，而且在你进去之前，它“又红又蓝”。现在，你走进房间。如果你只是一个“旁观者”，你看到球是红色的，那么它就是红色的。但如果你要求球自己“决定”它是什么颜色，然后告诉你，那是不可能的，因为在它告诉你之前，它本身的颜色就还没有确定。
猫如果是一个“观测者”，它就像是那个要求球自己决定颜色并告诉自己的球。猫的“生死”状态是与原子衰变关联的，原子衰变是一个量子事件。猫本身就是一个宏观生物体，它的“活着”和“死亡”是经典世界中的状态。让猫去“观测”一个量子事件（原子衰变）然后决定自己的宏观状态（生死），这在逻辑上不成立。猫的“生死”状态，恰恰就是那个量子叠加态需要通过“外部”观测来打破的。
总结一下：
猫不能是观测者，是因为观测的本质是将一个不确定的叠加态转化为一个确定的信息，而这个过程需要一个“外部”的、相对经典的参照系来完成。猫本身的状态就是量子叠加态的一部分，它不可能在自身状态未确定的情况下，成为那个能够“确定”自身状态的观测者。这违背了量子力学中“观测导致坍缩”的逻辑，也带来了因果上的悖论。简单来说，猫就是那个“需要被观测”的对象，而不是那个“能进行观测”的独立主体。
网友意见
题主是典型的被“忽悠”了。
薛定谔的猫本身是不存在的。
当初薛定谔反对哥本哈根学派的理论，于是设计了这么一个实验。旨在说明，宏观状态的猫是不可能存在又生又死的状态，说明哥本哈根学派的理论是错误的。
但以波尔为首的哥本哈根学派众人，觉得这个说法非常符合量子力学的宣传。
于是乎，薛定谔的猫，就成了量子力学著名的猫。
哥本哈根学派是典型的以“蛮不讲理”，将计就计的方式，说明了自身的理论。
量子力学，对于人的常识本身就是离奇的，利用宏观的假设，反而帮助了大众对量子力学的理解。
由于薛定谔的猫本身是不存在的，所以观察者是不是猫，已经没有了任何的意义。
倒是你可以假设，在量子力学层面，如果双缝干涉的观察者就是粒子本身呢？
但由于人类永远不能知道粒子本身的视野，所以这个假设下，和人类当前对量子力学的了解没有任何的冲突。
薛定谔的这个思想实验不是为了描述量子物理，而是为了反驳哥本哈根学派。
换句话说，他的意思是，如果你的学术理论成立，就会制造一只又死又活的猫，而又死又活的猫很荒谬。
如果把猫当做观察者，就无法造成所要的反讽效果了，也不能很好的代表哥本哈根学派了。
类似的话题
-
问到“薛定谔的猫观测者为什么不能是猫本身”这个问题，其实触及到了量子力学中一个非常核心且常被误解的概念：观测与量子叠加态的坍缩。要理解这一点，我们得一步步来拆解，先别急着跳到“猫”身上，而是从微观世界的基础说起。1. 量子叠加态：微观世界的“不确定性”在经典物理学里，一个物体要么在这里，要么在那里，............. -
这可真是个让人脑洞大开的问题！薛定谔的猫，那个关于量子叠加态的著名思想实验，本身就是一个为了说明微观世界诡异性质而设计的“寓言”。所以，当你说要给它“架个摄像机观察它”的时候，我们得非常小心地去理解这里的“观察”和“摄像机”究竟指的是什么，以及这和我们平常理解的观察有何不同。首先，我们得明确一下薛定.............
-
你说的“薛定谔的猫”，那可是个大名鼎鼎的物理学 Gedankenexperiment（思想实验），由奥地利物理学家埃尔温·薛定谔在1935年提出的。这事儿说起来，跟量子力学里头那些让人摸不着头脑的“叠加态”概念有关，简直是为普通人量身打造的一道“脑筋急转弯”。这实验的初衷，是为了说明当时主流的哥本哈.............
-
咱们来聊聊薛定谔那只著名的猫，这事儿可不是简单的“是”或“否”就能说清的，得细致点讲。你听说的那个故事，大致是说有这么个实验，一个猫被关在一个密封的箱子里，箱子里还有个装置：一个锤子，一个装有毒气的玻璃瓶，还有一个放射性原子。这个原子非常特别，它在接下来一个小时里，有百分之五十的概率会衰变。如果它衰.............
-
这儿就好好跟你唠唠，那个叫薛定谔的老先生搞出来的“猫”是咋回事儿。别听那些网上说法玄乎得不行，其实他提这事儿，是为了怼一种当时挺流行的量子力学理论，顺便让你我这凡人，能更直观地理解一下量子世界那股子“不按常理出牌”的劲儿。你想啊，咱们平时过日子，一件东西要么在这儿，要么在那儿，是死是活，一看就清楚，.............
-
.......
-
.......
-
哈哈，你这个问题问得太妙了！“薛定谔的猫”这事儿，确实让人脑袋瓜子有点打结。说它“既死又活”，这可不是什么故弄玄虚，而是量子力学这玩意儿，确实跟咱们日常生活的经验不太一样，玩的就是一个“不确定”的艺术。咱们得从源头说起，也就是量子力学里一个叫“叠加态”的概念。你想象一下，咱们平时看到的东西，要么在这.............
-
你说孙笑川的马和薛定谔的猫有共通之处？这说法有点意思，我来给你掰扯掰扯，尽量讲得透彻点，也别让它听着跟“AI报告”似的。你想啊，孙笑川，一个在网络上被无数人“创造”和“消费”的形象，他最出名的梗之一就是他那匹“马”。这匹马，其实跟孙笑川本人一样，是个符号，是个概念，是无数个粉丝脑子里、评论区里的集体.............
-
想象一下，咱们来玩一个脑筋急转弯，就叫“薛定谔的猫”吧。这名字听起来挺玄乎的，但其实是想说明一个有点颠覆我们日常认知的东西。咱们先来准备一个特别的箱子，这个箱子是完全封闭的，外面一点儿也看不到里面。然后，咱们往箱子里放一样东西，那就是一只猫。除了猫，箱子里还有一个小机关。这个机关有点意思，它包含一个.............
-
想象一下，我们有一个非常非常小的粒子，小到你看不到，它就像一个淘气的孩子，总是喜欢玩捉迷藏。这个粒子有个特别的玩法，它有时候会“衰变”，就像一颗糖果融化了一样，过程很快，但我们无法预测它到底什么时候会融化。现在，我们来做一个有趣的实验。我们找来一个封闭的箱子，这个箱子是完全不透明的，你一点也看不到里.............
-
这是一个非常有趣且深刻的问题，涉及到哲学与科学的碰撞，特别是王阳明的心学与量子力学的“观察者效应”。老师说王阳明的话“你不看事物，事物就不存在”违反现实，而量子理论中的“薛定谔的猫”似乎又在某种程度上支持了这种“不存在”的可能性。我们来详细地解读一下其中的联系和区别。一、 王阳明的心学与“你不看事物.............
-
这个问题触及了物理学和哲学中一个非常核心的争论点——概率的本质。你提出的观点很有意思，认为宇宙中不存在真正的概率事件，概率只是我们无知的表现。这是一种决定论的视角，在历史上也曾是主流思想。我们不妨来深入探讨一下，并看看它与量子力学中的概率概念有什么冲突与联系。首先，咱们说说你提出的“概率源于无知”这.............
-
.......
-
.......
-
这确实是一个非常深刻且容易引起混淆的问题，但背后有着非常清晰的物理和数学原理。简单来说，氢原子薛定谔方程本身的数学形式确实是空间旋转对称的，这意味着它不区分不同的空间方向。然而，我们之所以看到各种“不对称”的p、d轨道，是因为我们引入了“角量子数”和“磁量子数”这些描述电子角动量的物理量，而这些量恰.............
-
你这个问题很有意思，也触及到了一个有趣的现象：为什么在公众认知里，海森堡、玻尔、薛定谔这些伟大的量子力学奠基人的名声，似乎不如爱因斯坦那样响亮？这背后其实有很多层面的原因，并非简单能一句两句说清，我们可以从几个角度来深入聊聊：一、理论的普适性与大众的接受度 爱因斯坦的光芒：相对论的直观吸引力 .............
-
好的，我们来聊聊薛定谔方程和狄拉克方程，这两位可都是量子力学领域的大人物，但它们之间有着本质的区别，就像一个描述的是基本粒子在普通世界里的运动，另一个则是在更深邃的、考虑相对论的宇宙中的行为一样。 薛定谔方程：量子世界的“牛顿定律”首先，咱们得从薛定谔方程说起。这个方程是量子力学的基石，由埃尔温·薛.............
-
你提的这个问题非常好，也触及到了物理学最核心的魅力之一：用简洁而优雅的数学语言来描述宇宙的深刻规律。为什么像 E=mc²、薛定谔方程这样的物理公式，能够以如此精炼的面貌呈现出如此复杂和深远的意义呢？这背后其实有很多值得深挖的原因。1. 抽象与通用性的力量首先，数学本身就是一门高度抽象的语言。物理学家.............
-
要说宝钗的结局，这事儿可真是道不尽的曲折。在《红楼梦》里，曹雪芹先生笔下的宝钗，就像一株精心培育的牡丹，雍容华贵，端庄大气，但细品之下，却又藏着一丝淡淡的哀愁。她的结局，是书中许多读者心中的一个不小的遗憾，也是最能引人深思的部分之一。书里虽然没有直接点明宝钗最终的结局，但通过书中种种暗示和脂砚斋的批.............
本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息，本站不存储任何数据与内容，任何内容与数据均与本站无关，如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度，google,bing,sogou 等
© 2025 tinynews.org All Rights Reserved. 百科问答小站 版权所有