那句陳詞濫調，以及它錯在哪裡
你一定聽過它：盒子裡的一隻貓「同時既活著又死了」。這是整個量子物理學裡被複述得最多的畫面——也是被誤解得最深的畫面。人們通常把它當作一句睜大眼睛的讚嘆，嘆量子力學是多麼令人愉悅地古怪。可它本意幾乎恰恰相反：埃爾溫·薛丁格在 1935 年構想出這隻貓，是作為一句抱怨——一個精巧而鋒利的小論證，意在表明那套關於測量的標準說法會把人引向某個荒謬之地。
薛丁格說的不是「一隻貓能既活又死，豈不奇妙」。他說的是「瞧瞧，要是你把這個理論的測量規則照字面當真，它會變得多麼荒唐——肯定有什麼東西被漏掉了」。把這隻貓讀成一句得意洋洋的口號，而不是一記有的放矢的反駁，會把它的整個含義顛倒過來。讓我們一步一步地，把這個論證好好重建一遍。
把這個論證重建起來
這套裝置的精妙之處在於，它把一樁微小的量子事件，與一個巨大的日常結果鏈接到了一起，於是那種怪異便無法被推搪為「不過是微觀層面的事」。下面就是薛丁格所設想的那台機器。
- 把一隻貓和單獨一個放射性原子一起封進一個盒子。在一小時裡，這個原子有 50/50 的概率衰變——一樁貨真價實的量子事件，貨真價實地隨機。
- 給原子接上一個探測器。如果它探測到一次衰變，就會觸發一把錘子，砸碎一瓶毒藥；如果沒有，就什麼也不發生。
- 於是：原子衰變 → 毒藥釋放 → 貓死。原子完好 → 沒有毒藥 → 貓活。貓的命運，如今被焊死在了原子的命運之上。
- 套用教科書的規則。在被測量之前，原子處在「已衰變」與「未衰變」的疊加之中。那麼，照同一條規則，貓就應當處在「死」與「活」的疊加之中。
刺就藏在這裡。一個「模糊的原子」，我們還能嚥得下去；反正我們也從來不直接看見原子。可一個宏觀疊加——一隻字面意義上在「生」與「死」之間被塗抹開的*貓*——卻是從沒有人目擊過、甚至沒有人能想像的東西。薛丁格的要點落地時，像是一個問題：如果那條對原子如此好用的規則，對貓卻預言出這麼荒謬的東西，那麼這條規則究竟在*哪裡*、又*為什麼*停止適用？這隻貓，就是舉到測量問題跟前的一面放大鏡。
現代物理學的回答
今天，我們能比薛丁格在 1935 年好得多地回答他，這要歸功於上一篇裡的那個觀念：退相干。一隻真實的貓，龐大、溫熱、還在呼吸——時刻與億萬億計的空氣分子、光子，以及它自身內部的顫動保持著接觸。「已衰變」與「完好」的那個微弱疊加，幾乎就在探測器作出反應的那一瞬間，便洩漏到了所有這一切之中。那個本應出現的「貓疊加」，會以快得不可思議的速度被毀掉——遠在一整秒過去之前，更別提一小時了。
所以，誠實的現代回答是：這隻貓從來不曾處於任何我們可能探測到的疊加之中。毒藥要麼已經釋放、要麼沒有，貓要麼活著、要麼死了，而這早在你掀開蓋子之前就已經定下了——*掀開蓋子*這個動作，不過是告訴*你*它本來已經是哪一種了。退相干不讓宏觀疊加維持任何有意義的時間。薛丁格的擔憂鋒利而公允，可他所感覺到的那塊缺失的拼圖，結果竟是環境——而他那個時代，還不知道要把環境也算進帳裡去。
這隻貓至今仍在教給我們什麼
把這隻貓歸檔為「已解決、挺傻的」，會是一個錯誤。這個思想實驗恰好完成了它的使命：它逼著物理學家精確地去追問，量子世界與經典世界究竟在哪裡相遇，而且不讓他們把這個問題藏進「測量」這個詞裡。哪怕到了今天，維格納的朋友這個版本，仍讓這個謎最深的那一部分清醒著——也就是退相干沒能收尾的那一部分：為什麼*單獨一個*確定的現實，才是每個觀察者真正所生活於其中的那一個。
而且，還有一段美麗的現實尾聲。物理學家如今會刻意去造一些微小的「貓」——分子、超導電流、甚至肉眼可見的微粒——並通過把它們與環境兇狠地隔絕開，哄它們進入真正的疊加。他們能讓其維持在混合之中的物體越大，就把量子—經典的邊疆推得越遠。薛丁格那句抱怨，已經悄然變成了現代物理學中最活躍的實驗追求之一。