薛定谔的猫来自量子不确定性。在盒子里，如果放射性原子衰变，猫就会死，如果没有，猫就会活下来。这只猫为科幻作家提供了素材，也给量子力学蒙上了神秘的阴影。今天，我们就来揭开它的面纱，聊聊猫背后的真相。
双缝干涉
照片:电子和光子都具有波和粒子的性质。每次像双缝一样发射一个电子，数量积累够了，屏幕上就会出现干涉条纹。
薛定谔的猫起源于双缝干涉实验:一部分光线射入两条细而密的狭缝，然后观察到另一个屏幕上呈现的干涉条纹，即通过两条狭缝的光波相互作用，产生干涉。如果发射大量粒子，也会出现明亮的干涉条纹。
它具有波粒二象性，所以光也是由光子组成的。当我们发射一个光子进入双缝时，作为独立粒子的光粒子(光量子)只能通过两个狭缝中的一个，但当科学家只发射一个光子时，仍然会得到干涉图样。这让科学家们很困惑。在干涉的情况下，至少需要两个粒子通过不同的间隙进行干涉。那么单个粒子是如何完成干涉的呢？基于实验结果，我们只能得到一个粒子，它同时通过了狭缝A和狭缝B，就像它出现了一个分身，在选择狭缝之前进入了另一个狭缝。
图:观察时，屏幕上不会出现干涉图案。电子(或光子)显示的是经典粒子的性质，而不是波。
想明白这一点也很简单。只是看和观察。然而，情况并非如此简单。科学家在监测粒子的轨迹时发现，当一个粒子发射出来时，它会乖乖地选择一条狭缝穿过，在屏幕上留下一个亮点，干扰就消失了。
这个实验说明，如果不观测粒子，粒子通过狭缝A的概率是100%，粒子通过狭缝B的概率也是100%。我们观察的时候，如果有两个狭缝，粒子通过任意一个狭缝的概率是50%。也意味着观察会改变结果，那么在什么条件下观察会改变结果呢？对量子观测有什么影响？会产生影响的“观察者”有对象限制吗？人？还是无机物和非生物物质也会有影响？
在“掩模”双缝实验中，当狭缝P1打开、狭缝P2打开或两个狭缝都打开时，呈现出不同的结果。
薛定谔的猫薛定谔提出猫的思维实验将双缝实验“过渡”到宏观层面:
设置了一个封闭的盒子。盒子里有一个量子系统，就是放射性原子。当原子衰变时，量子系统会释放有毒气体。盒子里有一只猫，会被毒死。过了半条命，猫是死是活？这是薛定谔的猫思维实验。
打开盒子相当于双缝实验中的观察，
1.你会发现放射性原子衰变，猫死了。
2.你会发现一只活猫，它的放射性原子还没有衰变。
就像双缝干涉实验一样，原子衰变的概率是不确定的，原子同时处于衰变和非衰变的叠加态。原子的衰变控制着毒物的释放和不释放，毒物的状态决定了猫的生死，所以猫本身必然处于量子叠加态。这种叠加状态会有很大的误解。很多人认为猫在开箱前是两种状态的叠加，这种叠加状态是50%死+50%活。
薛定谔设计了这个思想实验，但是他并没有宣称猫本身会处于量子态的叠加态，也就是既死又活，就像我们在双缝实验中没有观察到光子的干涉结果一样。他和爱因斯坦一样，认为在打开盒子之前，生死是固定的，也就是50%死/50%活。但是，我们还没有搞清楚猫能生能死是什么样的物理规律，光子为什么会发生。
他真正的目的是想说明，有些人误解了量子力学，得出了一个荒谬的结论，盒子里有一只又死又活的猫。换句话说，量子系统实际上可以用所有可能的概率进行加权和叠加，观察或测量总是显示一个且只有一个确定的状态。
在传统的薛定谔猫实验中，我们不知道量子衰变是否已经发生，也不知道猫是否已经死亡。盒子里的猫不是死了就是活了，就看放射性粒子是否衰变了。如果猫是一个量子系统，那么猫既不是活的也不是死的，而是处于两种状态的叠加中，直到被观察到。但是，我们不能观察那些猫既死又活的猫，因为观察意味着打开盒子，而打开盒子只有一个结果。
对真实量子叠加态的解释，其实是双缝干涉实验的结果。猫在箱子里，我们不观察，它活下来的概率是100%，死了的概率是100%。盒子打开，猫死的概率是50%，活下来的概率是50%。这是哥本哈根学派玻尔的解释，却是当今量子力学的主流解释。
正是在哥本哈根学派对盒子里的猫的解释中，美国物理学家休·埃弗雷特提出了“平行宇宙”，因为盒子里的猫的概率是200%，而打开盒子得到的结果是100%，那么少的100%在哪里？因为量子信息是不守恒的，他认为，如果打开盒子时获得了猫100%活着的信息，那么另一只100%死猫的信息就会出现在其他宇宙，即平行宇宙。
最后，这是薛定谔的猫延伸出来的解释，而这一切都是基于双缝干涉实验中量子通过狭缝的不确定性。如果我们理解了双缝干涉实验，对猫的解释就正常了。
