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薛定谔之猫是奥地利物理学家埃尔温·薛定谔于1935年提出的一个著名思想实验，用来说明量子力学中的测量问题和叠加态概念。薛定谔提出这个思想实验是为了展示将量子力学原理直接应用于宏观世界时可能导致的荒谬结果。在这个实验中，一只猫被放在一个密封的盒子里，其生死取决于一个量子事件，根据量子力学，在观测前，猫处于既生又死的叠加态。
薛定谔之猫实验装置包含几个关键组件：一个密封的盒子，里面有一只猫、一个放射性原子、一个盖革计数器、一个锤子和一瓶毒药。这些组件形成一个连锁反应系统：如果放射性原子发生衰变（这是一个量子随机事件），盖革计数器会探测到并触发锤子打碎毒药瓶，导致猫死亡。这个装置将微观量子世界的随机性与宏观世界的确定性结果（猫的生死）联系起来。
量子力学中的叠加态是一个核心概念，它表明在被观测前，量子粒子可以同时处于多个状态。薛定谔之猫思想实验将这一微观概念扩展到宏观世界，导致了一个悖论：如果放射性原子处于衰变和未衰变的叠加态，那么与之关联的猫也应处于生与死的叠加态。这个猫的状态可以用波函数来描述，表示为生与死状态的线性组合。但在现实世界中，我们从未观察到既生又死的猫，这就是薛定谔试图指出的量子力学解释问题。
波函数坍缩是量子力学中的一个关键概念，指的是当量子系统被观测时，波函数会从叠加态坍缩到一个确定的状态。在薛定谔之猫实验中，当我们打开盒子观察猫时，猫的状态会立即确定为生或死，而不再是两者的叠加。这个思想实验揭示了量子力学中的测量问题：为什么观测会导致波函数坍缩？观测在量子力学中扮演什么角色？这些问题至今仍是物理学中的重要讨论话题，也是不同量子力学解释流派争论的焦点。