薛定谔的猫，大名鼎鼎，由来已久，争论不休。但近来发现这个著名的反讽量子力学的思想实验其实存在偷换概念的的错误，具体说明如下：
一、对薛定谔的猫这一思想实验的简单解释
首先要说明一下这个实验的产生原因。这个思想实验其实是为了对电子双缝实验的哥本哈根解释进行抨击，将微观的粒子状态与宏观上生物的死活现象联系在一起，从而把难以想象的微观“叠加态”转换到很直观的宏观生物的“死活”现象叠加态，进而令人感到“死活叠加态”的不可理喻，实现对量子力学中哥本哈根解释的嘲讽和否定。薛定谔的猫这个著名实验的具体内容众说周知，简单概括如下：由于原子有半衰期，在其半衰期内大量原子会有一半衰变，有另一半不衰变。那么对于单个原子，在半衰期内衰变和不衰变的概率是50%。原子衰变将放出电子，那么将这样的原子和一只可怜的猫放在一个黑箱子中，并通过装置与一个电子开关控制的毒气瓶相连。若原子在这个半衰期的时间内发生了衰变，那放出的电子将触发电子开关，释放毒气瓶中的毒气，让猫死去；若原子没有发生衰变，则猫存活。根据哥本哈根解释，微观粒子在没有被观测时处于“叠加态”，即微观粒子的状态符合其波函数描述的概率，有各种可能性，但不能具体确定到底处于什么状态，只有观测之后其状态才被确定。那么在没有打开黑箱子之前，这个原子衰变与不衰变的可能均为50%，即处于“衰变与不衰变”的叠加态；在打开箱子的一瞬间，这个叠加态才结束——波函数坍缩，原子才能确定是有没有衰变，这只猫才终于死去或者终于幸存。而没有开箱子的时间里，猫处于“死活叠加”的状态。
这个思想实验推导出了两点最大荒谬之处：1、“死活叠加”究竟是什么状态？在现实宏观世界中根本没有发现过这样的状态，令人感到不可思议；2、半衰期的那么长时间内，原子如果发生衰变，也不可能延迟到开箱子的一瞬间才衰变，为什么猫只能在开箱子的一瞬间决定死去才是幸存？
二、对薛定谔的猫的这一思想实验的追本溯源
上文说过，这一思想实验是由于电子双缝实验产生的。电子双缝实验也是著名的物理实验，可以说是推动量子力学发展的极其重要的实验。这里需要一点物理知识，就是双缝干涉现象。简单点说就是如果是同一波源发出的波，经过双缝之后会分成两束同源波，然后发生干涉，在后面的接收屏上形成波的干涉条纹。如果是不是波，是某种单一物体质点，比如一束子弹，分别通过双缝，在接收屏上只会留下两道直线的痕迹。因此，为了验证光到底是波还是粒子，就将光束射向双缝，看看在后面的光屏上究竟是形成波的干涉条纹还是只有两道明显的光痕。然后著名的观察者效应出现了：当没有人或者仪器进行观测记录时，光屏上显示的是干涉条纹；当一旦加入人或者摄像机进行观测记录时，光屏上只显示两道光痕。高中物理教材称之为光的波粒二象性，解释是大量光子呈现波动性，单个光子呈现粒子性，然而这已经被现代实验推翻。为了进一步验证光的性质，现代物理学家采用了逐一连续发射单个电子的方法，实验结果排除了上述现象是由于大量粒子之间干扰的因素，证明了单个电子依然存在这样的观察者效应，有观测就显示出干涉条纹，没有观测就只显示两条痕迹。接下来的物理学解释有很多，甚至包括平行世界理论。主流的哥本哈根解释认为，电子在没有被观测时处于一种“概率波”的叠加状态，以一定概率通过双缝，形成干涉；观测使概率波坍缩，电子表现出粒子性，从而没有干涉。此后还有更进一步的延迟选择实验和量子擦除实验，由于它们只是更进一步地展现出观察者效应的不可思议性，本质上是一致的，本文不多做讨论。
三、对薛定谔的猫的这一思想实验进行还原
薛定谔认为“波函数”描述的粒子处于这种无法明确确定的叠加状态是错误的，进而设计了这个思想实验。但深入思考之后发现，其实这个思想实验存在偷换概念的错误。因为，电子双缝实验的中电子的运动过程其实存在三个：1、以粒子性通过A缝；2、以粒子性通过B缝；3、以波动性同时通过A、B缝。前两个为有观测时，后一个为没有观测时。并且三个过程分别对应具体的三种结果：1、电子打在光屏的A痕迹处；2、电子打在光屏的B痕迹处；3、电子像波一样同时通过双缝在光屏上产生干涉条纹。而薛定谔的猫所处的箱子的原子衰变装置中，实际上只设计了两种可能性：1、衰变放出电子触发电子开关打开毒气瓶；2、没有衰变放出电子，电子开关不触发。对于电子以波的“叠加态”通过光屏并呈现出干涉条纹这一实际存在的第三种情况，他并没有设计原子“衰变与不衰变”叠加的结果，或者进一步说：本质上电子通过双缝的“叠加态”是有具体对应的解释即“电子是波”，且有对应的物理现象即波的干涉条纹，而原子“衰变与不衰变的叠加态”是没有具体的解释和对应的物理现象的。
换句话说，电子是可以处于同时通过A缝和B缝的叠加态，因为电子在没有被观测时就是一种波，波当然可以同时通过A缝和B
缝；而原子处于衰变和不衰变的叠加态究竟对应的物理现象是什么？哪个实验观测到这样既衰变又不衰变的叠加态的原子或者说这样的原子会产生何种物理现象的结果？并没有。薛定谔这一伟大的量子力学奠基人，在此处也忽略了一个重要的逻辑问题，他将一个具有三种实验结果的实验，换成了一个只有两种结果的另一个实验，让人无法想象不在实验设计中的第三种结果，来指出哥本哈根解释的谬误，这是不对的。
那么，如果要真正还原薛定谔的猫的这一思想实验，应该将箱子中的原子装置换掉，直接换成电子双缝实验装置，并设计电子通过双缝后可能产生的三种结果对应的电路，从而才能真正理解哥本哈根解释中的所谓叠加态。
四、让薛定谔的猫跳舞起来
根据上述原理，应当在箱子中设计这样的由电子开关控制的三选一并联电路：1、A支路，当电子通过A缝时，触发毒气瓶开关放出毒气，猫死去；2、B支路，当电子通过B缝时，彻底断开毒气瓶开关，猫活着；3、C支路，当电子以波形式通过AB缝时，形成的干涉条纹将触发电路中按照干涉条纹排列的各个串联开关，同时接通，然后放出微量电流，通过电击棒电击猫。
于是，我们可以很容易的想象出：当你没有打开黑箱子时，由于电子没有被观测干扰，必定将以波形式形成干涉，触发C支路的电击棒开关，让我们的猫不断地在箱子中跳舞！当我们打开箱子时，注意要带好防毒面罩，因为猫将结束它的舞蹈，要么被放出的毒气毒死，要么停下舞蹈去睡觉。当然，你永远看不到猫的舞蹈，因为它只会在你看不见它的时候跳舞。
如果用大量的人一起来做这个实验，结果也很容易想象：1、当没有打开黑箱子时，所有人的箱子中猫都在跳舞，因为触发的都是干涉条纹控制的C支路；2、打开箱子后，有一半的猫将由于电子通过A缝触发A支路死去；3、另一半的箱子则电子通过B缝，触发B支路没有放出毒气，猫停下舞蹈沉沉睡去。
五、对薛定谔的猫的这一思想实验进行补充
现在，再对薛定谔的箱子进行一点补充。因为上文已经说了，这个思想实验最大的问题在于，“电子通过双缝”这一行为是存在第三种叠加态对应的真实物理现象和解释的，即：“电子通过双缝的叠加态”就是“波同时通过了A和B缝”，而这个叠加态的波引起的现象就是“形成干涉条纹”。而“原子的衰变”的叠加态是什么？有真实的物理现象和解释吗？“衰变的叠加态”就是“又衰变又不衰变”，这和“电子波又通过A又通过B”完全不能等同，且“通过A又通过B”这是一个波的运动过程，其结果是形成真实的干涉条纹，“衰变又不衰变”这是一个什么过程？它的结果是引起什么现象？
所以，如果一定要对薛定谔的猫这个实验进行补充和完善，首先必须设想一个理论来解释“原子又衰变又不衰变”这个叠加态是什么过程？再就是这个又衰变又不衰变的过程会引起什么具体的物理现象？好，那就让我们展开想象的翅膀，尽量帮薛定谔大大完善一下他的思想实验。以下均为理论假设，仅为完善这个实验进行的理论补充，并不一定真正存在：
假设原子处于“又衰变又不衰变”的叠加态时，原子表现为“原子半衰叠加态”，处于这种状态的原子会同时表现出衰变前和衰变后两种原子的特征，放出“衰变叠加波”，形成“衰变干涉纹”。然后需要重新设计一下电路，设计一个叠加态触发的第三支路开关，当“衰变干涉纹”出现时，触发第三支路电击棒，让猫跳舞。
于是这个实验难题就迎刃而解了，所有人没有打开黑箱子时，猫都由于处于“半衰叠加态”的原子放出的“衰变干涉纹”而触发电击棒，被电击跳舞；打开箱子后的原子半衰期内，一半猫死去，一半猫活着。注意，不是在打开箱子的一瞬间，是在打开箱子后的原子半衰期之内，有一半箱子的原子会衰变，另一半不会。这仅仅是理论上对这个思想实验的完善，实际上并不存在所谓衰变干涉波。
在薛定谔的原本实验中，这只猫在没有打开箱子时究竟会不会死去，取决于这个“原子半衰叠加态”会不会像“原子已经衰变”那样放出电子触发毒气开关。薛定谔也许正是由于想象不出“原子衰变叠加态”是什么，也不知道这种叠加态会引发什么现象，也就难以给这种可能设计一种电路；因此，在他的黑箱子中，如果“原子衰变叠加态”会放出电子，猫在开箱之前即全部死去；如果“原子衰变叠加态”不会放出电子，那么猫在开箱子之前将全部活着。然后开箱子之后的半衰期内，一半猫死去，一半猫活着。
六、结论
总而言之，关键在于如何理解和想象“原子又衰变又不衰变”的叠加态。根据量子力学的波函数解释，“原子半衰叠加态”应该是存在的，但是这种“原子半衰叠加态”和“电子通过双缝叠加态”最大的不同在于，“原子半衰叠加态”并不存在像“电子通过双缝叠加态”会形成干涉条纹那样的验证手段。所以，还是直接把电子双缝实验的装置放进箱子中，设计三条支路：1、电子通过A；2、电子通过B；3、电子波同时通过AB
；并设计三条支路对应的实验结果。这样，这只猫的各种状态就确定了，所谓猫的生死叠加态是不存在的。如果你没有设计第三条叠加态的支路，所有的猫在开箱之前都会死去，因为干涉条纹是电子波同时通过了AB才形成的，那么相当于AB支路同时接通，毒气必然放出。而在设计了三条支路的情况下，猫将在开箱之前一直活着，并根据你的第三条支路设计被不断电击跳舞或是做着别的事情；开箱之后，猫将在你的注视下，要么触发A支路死去，要么触发B支路继续活着。这就是薛定谔的猫的确定性结局。
