昨天閒來無事，把高中物理拿出來翻看。其中對於近代物理的部份，課文利用敘述歷史的方式，把二十世紀初期發生的一連串重大的發現，用各種實驗和假說的形成過程介紹給學生，儘量避免公式的推演。
自從十九世紀末，馬克斯威先生 (James Clerk Maxwell) 提出熱力學三大定律和完美結合電與磁的方程式之後，物理學家紛紛額首稱慶，世界的規則終於完備，知識的追求終於告個段落，物理學家終於可以安心退休養老或改行了。可惜喜悅只維持了沒幾年，接二連三的實驗，例如黑體輻射、拉賽福 (Ernest Rutherford) 的散射實驗 (Gold foil experiment)，湯木生 (Joseph John Thomson) 的電子測量，用牢不可破的證據證明貌似完美的定律其實還有許多漏洞。科學家們面對物理的高塔危如累卵，急得彷彿熱鍋上的螞蟻，普朗克 (Max Planck) 率先發現能量的不連續性，卻又無法理解其中意含，波耳 (Niels Bohr) 提出能階理論，卻是根基在虛幻的假說上。還好這時海森堡 (Werner Heisenberg) 提出了矩陣力學 (Matrix Mechanics)，薛定愕 (Erwin Schrödinger) 提出了波動力學，分別用兩種方式，完美的解釋原子的運動模式。雖然兩個模型在數學上是等價的，但是完美的公式背後其中的意義到底為何，卻還沒有人了解。
這時海森堡又提出了測不準原理 (Uncertainty principle)，經由哥本哈根學派的闡述，推演出一套完全推翻古典物理的世界觀。他們認為所有的現象在被測量之前都無法準確的預測其狀態，我們只能知道他的機率分布。這種激進的思考，讓古典的學者惶惶不安，物質只有在被測量才存在，其餘時刻就只剩下機率的形式，難道上帝無時不刻都在擲骰子嗎。連提出波動力學的薛定愕都無法接受這種理論，提出著名的薛定愕貓，藉由這個思考實驗，試圖證明機率論的荒謬。
圖片取自 Doug Hatfield 先生發表於 Wikimedia 的作品。
有個不透明的盒子裡面有一隻貓和一個每小時衰變 1/2 的放射線源，一個偵測器和一瓶毒氣。當偵測器偵測到放射線時，就會打破毒氣瓶而殺死貓。一個小時候在觀察者準備打開盒子之前的一瞬間，請問貓是死的還是活的？
根據量子力學，貓既是活的也是死的，他的死活只是一種機率狀態，其機率分布可以用波動方程式說明，只有在打開盒子觀察時，波函數會塌陷，解出生或死兩種情形。這種論調根本難以理解，就我們現實生活的直觀，貓不是死的就是活的，不會因為我們打開盒子的動作而改變。由此悖論可以衍生出很多有趣的對話，例如：
（電話中）
A 小姐：你怎麼知道我在家？
B 先生：我打電話之前不知道你在家呀，我是打了電話才知道你在家的。
A 小姐：ㄘㄟˊ，你當我是薛定愕的貓嗎？
廢話了一大堆，連我都看不懂自己在寫什麼，其實只是覺得這個實驗很有意思，於是設計了一個小按鈕，讓大家按按看，到底是死貓還是活貓：
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