天使的咖啡屋

本篇文章原發於八卦板，用以回答板友的科學疑問，為了推廣科學，使用了一些梗、用揶揄、輕鬆的說故事方式，說明什麼是薛丁格的貓。裡面出場主角包括著名的愛因斯坦、希特勒，希望大家喜歡。

1905年，愛因斯坦提出狹義相對論，他說光速是不變的、且物理規律的形式在任何慣性參考係是相同的，進而推論時間、空間都不是絕對的....

1915年，愛因斯坦更提出廣義相對論，說明重力源能夠造成時空扭曲。

這兩個理論提出，很快就造成世界轟動！各物理學家都連忙說「快推！免得有人說我們看不懂！」（但搞半天，鄉民還是只懂 E=mc^2）

隨著各種實驗，證實相對論的正確性，愛因斯坦就變得非常有名～

當時愛因斯坦就說：「德國的科學技術是世界第一！」
後來JOJO的修特羅海姆就把他借去用了（誤）

<梗的說明：德國的科學技術是世界第一是著名漫畫JOJO的大冒險，裡面一句配角修特羅海姆名言>

愛因斯坦當時認為：物理對象應包含準確性

沒想到打臉愛因斯坦的德國科技，竟還是德國科技！

當時的德國科學家海森堡、和丹麥科學家波耳，一起在哥本哈根研究，在研究過馬克斯・玻恩（沒錯，又是德國科學家！）的波函數後，他們發表了「哥本哈根詮釋」（1927）。

這個詮釋給予了量子行為一個精簡又易懂的解釋.....

包括
1.一個量子系統的量子態可以用波函數來完全地表述
2.玻恩定則：量子系統的描述是機率性的。
3.測不準原理：一個粒子的位置和動量無法同時被確定
4.波粒二象性：一個實驗可以展示出物質的粒子和波動行為
5.大尺度宏觀系統的量子行為近似於古典物理

怎麼樣？夠精簡又易懂吧？？......好吧！至少對於當時物理學家來說是這樣XD

但這樣物質又是粒子、又是波。粒子的位置和動量無法被同時確認。這些講得好像上帝是擲骰子決定物理行為的說法，就讓愛因斯坦等人不接受。

前面說到，1920年末，愛因斯坦就因為相對論而大為有名，1927和另一個柏林大學教授結識，兩人時常討論最新物理，又由於都住在柏林。因此兩個人很常舉辦派對、一起划船，討論科學。

沒錯，這位好基友(X) 物理學好朋友(o)，就是這篇的主角：薛丁格了！

在小船上，愛因斯坦就薛丁格抱怨說：「絕對觀（物理應同時包含準確數值和特性）是這麼好！他對物理學界是這麼好！而上面那一個！（指著海森堡）」

「竟然說量子都是能靠機率來描述！我凍未條了啦！我比他  還凍未條了啦！物理實驗作得這麼清楚，為什麼要用上帝  擲骰子來描述！！喔氣氣氣氣氣！！！」

<梗的出處：請查詢鋼鐵韓粉>

薛丁格在小船上，連忙勸阻愛因斯坦，不要這麼生氣。說：「沒關係！沒關係！我們提出更多科學實驗來打爆他！海水退潮才知道誰沒穿褲子！」

然而沒多久，希特勒就在1933年成為德國總理，當時愛因斯坦在美國，準備回國，納粹就突襲了他在柏林的公寓，還剝奪他的財產。但為什麼納粹要忽然迫害愛因斯坦？
愛因斯坦有大規模毀滅型武器（X） 
純粹因為愛因斯坦是猶太人（O)

<梗出處：當初美國攻打伊拉克，宣稱伊拉克有大規模毀滅型武器，這邊是要跟後來的確用到相對論研發出原子彈呼應>

不過我們後來知道愛因斯坦的相對論，真的可以研發出大規模毀滅型武器，那就是後話了。

總之這一搞就把愛因斯坦困在美國，愛因斯坦也成為普林斯頓高等研究所的首批研究員。

另一方面，薛丁格雖不是猶太人，但也看不慣納粹的焚書運動（之後還有坑儒），心灰意冷，就來到了牛津大學

旅途中他還不忘記跟他的好朋友寫信抱怨這件事。當時還沒八卦板，他們也只能透過信件來抱怨一下時政而已。

但也因此，兩個人繼續搭上線，繼續表達對哥本哈根詮釋的不滿。

之後，在1935年，愛因斯坦還提出「 EPR悖論」（EPR悖論之後有空再說）

總之兩個人共同目標，其實都是企圖提出一些實驗，藉以說明哥本哈根詮釋，其實並不完備。

在給薛丁格的後續信件中，愛因斯坦又提出一個想法：「假如我準備一顆球、兩個盒子，然後隨機把球放入其中一個盒子，將盒子送給海森堡。那他在打開前，只能說盒內有球的概率是50％。難道他要說這盒子可以用波函數表示嗎？」

之後，在八月八日（父親節耶！寫個信有過份嗎！）
愛因斯坦又寫了封信，把實驗內容進一步延升。

愛因斯坦將球變成「火藥」。內容其實也差不多，意思是火藥是不穩定地，在一段時間後，將處於一個「爆」與「不爆」的混合狀態。

愛因斯坦堅稱，海森堡、波耳和所有的物理學家，都不應接受這種奇怪的狀態，因為「現實中不存在介於爆與不爆之間的重疊狀態」，大自然必須從兩者中擇一。

（他們想不到的是，後來很多東西都變成這種有與沒有的重疊狀態，例如追蹤器、說過的話，不過這也後話了）

薛丁格接到信件後，大感吃驚！因為當時正逢戰爭，英國時常被火藥轟炸。薛丁格感覺：這時候說火藥不好吧！

他於是和同伴討論到愛因斯坦的實驗，他說明他的想法計畫
：「我決定把實驗改成
    在封閉容器裡面放一隻貓，然後用一個可被放射性物質控
    制的毒氣瓶，讓貓處於活與死之間！！！」

他助手大為驚訝地說：「為什麼要用毒氣啊！！！」

他也回嘴和其他人說：
「看吧！我就說沒有人會去關心那隻貓嘛！」

<梗出處：來自一個笑話，有很多改編，大意是先說一個話題、再提出一個奇怪事情，對方一定會注意到後者，這時就可以說大家不關心前者>

當時由於沒有貓本協會，因此他這樣的實驗，也沒收到什麼抗議。

他在回信就提出了著名的薛丁格的貓實驗！：
「假設把一隻貓、一個裝有氰化氫氣體的燒瓶、和放射性物  質放進封閉的盒子裏。放射性物質會有某機率發生衰變，  而這衰變會導致放出放射線。 而放射線會導致裡面的放射線偵測儀器啟動，打破燒瓶。進而導致貓被毒死！」

「氰化氫？這樣一來柯南就會去找你？」

「不，因為進行一段時間後，貓會同時處於活、與死的狀態，貓的性命取決於原子核是否衰變。」
（簡單來說，哥本哈根詮釋僅假設微觀世界，但因為薛丁格的實驗，會將微觀世界的結果，影響巨觀世界，進而 做出判斷）

「根據哥本哈根詮釋，在實驗進行一段時間，貓會同時處於活與死的狀態（對於盒子外的世界而言）。這與直觀想法不同，因為貓只能是死、或是活。」

結果愛因斯坦也開心回道：「你的貓說明了我們觀點相同！貓怎可能又死又活？同時包含生與死的波函數，是無法當作真實描述的！」

在收到愛因斯坦回信的之後，薛丁格就將這則「薛丁格的貓」，發表在鼎鼎大名的雜誌《自然科學》
（Die Naturwissenschaften）上。也導致這個實驗徹底紅
了起來！

（雖然後來有人對這本雜誌不以為然

→ realtw: 自然科學? 哈 原來加上這四個字 連人名都沒有的就變權威了 11/16 14:19

→ realtw: 本來就是酸這個野雞雜誌有沒有權威性 你還較真上了XD 11/16 14:43
）

<梗出處：有一個PTT網友realtw向來以中國人自居喜歡戰，有一次經濟學人發表一篇對臺灣有利的文，他就酸經濟學人，殊不知經濟學人其實真是權威雜誌，導致r板友推文反而被作為簽名檔而取笑>

但薛丁格的貓由於淺顯易懂....恩至少比剛剛說的哥本哈根詮釋還好懂吧！

且引人注目（鄉民：有貓我就推！）。就這樣大紅特紅起來。

補充八卦：薛丁格把實驗過程，從炸彈變成毒氣，是不是想避諱當時火藥慘遭轟炸的英國，這不得而考。然而毒氣的概念卻還是被納粹拿來應用了.....囧

總之這實驗，其實當初提出是想對哥本哈根詮釋提出修正，可惜哥本哈根詮釋仍然能解釋該實驗：，當盒子封閉時候，系統同時存在於「衰變原子/死貓」和「未衰變原子/活貓」兩種狀態的疊加態，當打開盒子，進行觀察時，波函數才塌縮為其中任意一種狀態。

聽起來還是不好理解，什麼波函數？疊加態？鄉民直接翻桌！還是貓咪最好了！「活貓或死貓同時存在」的概念，也很容易推廣成各種形式：

薛丁格的內褲：在裙子未掀起前，可說有穿、也可說沒穿      但在侵犯絕對領域時就會影響內褲狀態，因此可說有也可說沒有。
薛丁格的追蹤器：在正式調查前，可說有追蹤器、也可說沒有，但在調查中，國家機器會介入。因此可說有也可說沒有。

......................

這些都很好理解！也因此薛丁格的貓，就這樣在網路世界推廣起來。