听众问答 | 薛定谔的猫到底是生还是死？

科学有故事·听众问答

本系列内容来自音频专辑《汪洁：科学有故事》中的“听众问答”，定期答复听友们提出的各种与科学有关的问题。听音频可至喜马拉雅、网易云音乐、蜻蜓等各大网络电台平台。

皇马忠实粉丝

喜马听众

黑夜为什么是黑的？因为如果宇宙是无限的，那么无论我们朝夜空的哪个方向望过去，目光都应该落在一颗恒星上啊，夜空也应该是亮的啊？求解释。

汪洁

科学有故事

这是一个古老的问题，德国天文学家奥伯斯在 1823 年就提出了这个问题，在天文学上还专门有一个术语，叫做“奥伯斯佯谬”。在评论区我看已经有很多小伙伴给了你答案，说的都挺好。最简单的回答就是，我们的可观测宇宙不是无限的，所以可观测恒星的数量也不是无限的。那么你的问题的前提就不存在了，自然也就没有了问题。

伊森的喜

喜马听众

汪先生，请问从哥本哈根解释的角度讲，宏观物质，比如薛定谔的猫，到底是不是处在生和死叠加态？

汪洁

科学有故事

在任何时候任何场合，只要是问与薛定谔的猫有关的问题，对于一个科普人或者一个科学家来说，都可以算得上是难题。我可以告诉大家，以后在某些科普讲座中，如果你想刻意问出一个所谓的“高质量”的问题，那么你就可以变换着方式问薛定谔的猫，不论怎么问，都会成为一个让台上的人感到棘手的高质量问题。

从伊森的喜的问题的问法上来看，这是一个资深的科学爱好者，他一上来就说了“请问从哥本哈根解释的角度讲”，这就说明他知道不同量子力学的诠释学派对薛定谔的猫的解释是不同的。我想说，想要三言两语回答薛定谔的猫的问题几乎对于任何一个科学家来说都不太可能，我也计划在我的某期收费节目中，详细地探讨该问题，把我书架上那好几本科普经典著作中对于该死的薛定谔猫的解答做一个汇总，供大家参考。

我今天对这个问题做一个简答。很多人都认为按照哥本哈根的解释，在没有观察之前，猫就是处在生死叠加态。其实这是一个普遍的误解，因为玻尔本人就明确表达过：盒子在被打开之前，猫早就不是死的就是活的了。理由很简单，在量子力学中的观察并不要求人的观察，观察是指两个系统之间产生了相互作用，观察就发生了，用以测量原子是否衰变进而释放毒药的那些装置在猫被毒死之前早就对原子进行了观察，量子的波函数已经塌缩了。

其实，我在看来，薛定谔的思想实验还存在一个问题：薛定谔说原子如果衰变，就打开机关释放毒气；如果不衰变，就不打开机关。那我想问，原子如果是在叠加态的时候，机关是打开还是不打开？这个前提可不能省略。在哥本哈根诠释中，量子的叠加态就是一种非经典的状态，它是A、B之外的第三种状态，你不能置之不理。我们不能在思考量子的时候有用了量子力学思维，而在考虑机关的时候就忘了，只剩下经典思维了。从机关到猫的这个过程依然是经典的过程，所以猫的生死依然还是经典的。

这是我对这个问题的解答，当然，薛定谔的猫远没有这么简单，要讲的事情还多着呢。以后我开专题来讲吧。

今天不上班

喜马听众

都说宇宙在膨胀，那地球和太阳的距离为何 46 亿年来没有变化呢？

汪洁

科学有故事

这个问题的答案其实很简单，因为我们所说的宇宙膨胀是宇宙的大尺度上的。要大到什么程度呢？就是大约要超过 1 亿光年的尺度，这是个很模糊的约数，只表明一个数量级，我们发现所有互相距离超过1亿光年这个数量级的星系都在互相远离。注意，是星系，不是恒星。因为使得宇宙膨胀的动力是暗能量，而暗能量与空间的大小成正比，空间越大，暗能量越大，跟引力刚好相反。但是暗能量要比引力弱的多，比如仙女座大星系，距离我们 250 万光年，在这么远的距离上，引力依然比暗能量大的多，所以仙女座大星系不是在远离我们，而是在靠近我们。那如果考虑一个星系甚至一个恒星系内部的话，引力就远远大于暗能量产生的斥力了，这点斥力就完全可以忽略不计了。

FBI金

网易听众

您之前说过在很久之前地球上一天是 21 小时，而现在是 24 小时。而质量越大体积越大的物体会把空间弯曲地更大，进而把时间改变的越慢。那是不是就说明地球在慢慢变大呢？

汪洁

科学有故事

虽然你的想法是错的，但是这种把学到的东西运用到具体问题中的精神是值得肯定的。

很久以前一天 21 小时，现在 24 小时，那是因为很久以前地球转的比现在快，我们这里定义的天就是太阳东升西落的一个周期。因为月球给地球带来的潮汐摩擦效应，以及太阳对地球的潮汐锁定效应，都会使得地球的自转速度一点点地变慢。终有一天，地球也会像月亮一样，永远只有一面对着太阳的。到那个时候，就真的是一面是焦土，一面是冰封世界了，只有在晨昏交界线上可能存在着生命了。