具體描述
你看到的世界真實嗎？大小是相對的嗎？通過科學小白就能讀懂的方式，帶你探討光子、原子、分子等跟人類量級的世界截然不同的小粒子的反直覺世界，揭開量子力學的神秘麵紗。
書名：啤酒與肥皂：用量子理論重新定義世界
定價：58.00元
作者：邁剋爾D菲爾
齣版社：中信齣版集團
齣版日期：2018-03
頁碼：328
裝幀：精裝
開本：16開
ISBN：9787508683379
"1.前沿性和創新性。量子理論是近熱起的前沿理論，量子計算機等發明大大改變瞭世界的原有規律，對我們瞭解和解釋世界提供瞭一種全新的思維認知方式。如果說經典物理闡述的是宏觀世界的話，量子理論告訴我們的是一個微觀世界的認識，而且和經典理論解釋世界的認識完全相反。
2.科普性。隨著人們對科普世界越來越關注，比如量子、引力波、外星球是否有生物等，量子理論作為重要的重新認識世界的理論，對我們瞭解和構建新的認知模式具有重要作用。
3.通俗易懂，深入淺齣，大量配圖。
4.媒體隆重推薦。
"在日常生活中，我們的直覺通常都是對的。我們看到棒球飛到空中，劃齣一道弧綫、然後下落，後在地麵靜止。根據我們利用感官收集到的數據以及基本的經典力學定律，球的運動完全閤情閤理。
然而，一旦涉及電子運動、分子形狀等關於世界上小粒子的問題，我們自詡已經知曉的事物就徹底發生瞭改變。理解周遭的事情，讀懂關於小事物背後神秘、反直覺的科學，我們需要以量子力學理論的視角看待世界和自然。
《啤酒與肥皂》首開先河，不涉及復雜的數學，以科學小白就能夠讀懂的方式講述瞭十分具有挑戰性的量子力學理論。全書闡述清晰，以實例和圖錶取代密集的公式幫助讀者理解：
為什麼草莓是紅的，藍莓是藍的
為什麼粒子僅僅會因為被觀察而從“混閤”狀態變成“純態”
為什麼一個光子能同時位於兩個地方
為什麼量子物質有時像粒子，有時又具有波的性質
為什麼一塊金屬加熱後會發紅，溫度升得更高後反而會變藍
為什麼鹽能溶於水而油卻不能
《啤酒與肥皂》遵循瞭史蒂芬•霍金（Stephen Hawking）和劉易斯•托馬斯（Lewis Thomas）的傳統，帶你探討光子、原子、分子等跟人類量級的世界截然不同的小粒子的反直覺世界，揭開量子力學的神秘麵紗，並生動介紹瞭一些為當代量子物質學說作齣貢獻的科學傢以及相應的實驗。
"
"章 薛定諤的貓 001
薛定諤的貓 004
不等同於拋硬幣 006
真實現象有可能像薛定諤的貓 007
第二章 大小是的 009
日常生活中的大小是相對的 011
觀察方法很重要 013
大還是小——那是擾動的大小 014
大對象的因果關係 015
不可忽略的擾動很重要 017
擾動無處不在 018
大小是的 018
未來無法計算——隻有可能性 020
第三章 各種波 021
什麼是波？ 023
波都有速度和頻率 024
海洋波 025
聲 波 025
經典光波 026
可見光 027
波的疊加——乾擾 028
乾涉模式和光乾涉儀 029
第四章 光電效應和愛因斯坦的解釋 035
光電效應 037
波圖解釋不瞭瞭 038
愛因斯坦的解釋 039
紅光逸齣電子的速度比藍光慢 041
非常紅的光並不能使電子逸齣 042
逸齣的電子有多快 043
第五章 光：是波還是粒子？ 045
對乾擾的經典描述並不適用於光子 047
重新描述乾涉儀裏的光子 050
光子與自己相乾擾 051
光子可以同時存在兩個地方 052
觀察會帶來不可忽略的擾動或改變狀態 052
迴看薛定諤的貓 053
迴看光電效應 054
第六章 光子的大小和海森堡不確定性原則 057
粒子有波長 059
自由粒子的波函數長什麼樣 060
空間中布滿有既定動量的粒子 061
不同波長的波之間的乾擾 062
疊加原理 065
本徵態 065
疊加動量本徵態可能性振幅波 066
疊加狀態下一顆自由粒子的動量 067
在狀態疊加中粒子沒有既定動量 068
處於動量疊加狀態的粒子到底在哪 069
波包（wave packets） 070
動量和位置的散布範圍 070
海森堡不確定性原則 072
第七章 光子、電子和棒球 075
粒子的波 077
光的衍射 078
光的衍射反映瞭光子的波特徵 079
陰極
射綫管（Cathode ray tube)中的電子就像子彈
一樣 080
電子衍射中看起來像波的電子 084
電子和光子既是粒子也是波，但棒球隻是粒子 086
第八章 量子短柄牆球和水果的顔色 089
盒子中的粒子——經典力學 092
盒子裏的粒子——量子力學 095
盒子裏的量子粒子的能量 096
波函數在壁的位置應該為零 097
波節是波函數穿過零值的點 099
所有的能源都是量子化的 100
不連續的一組能級 101
盒子裏的粒子結果與現實的關聯 102
分子吸收特定顔色的光 103
水果的顔色 104
第九章 氫原子的曆史 107
太陽黑體輻射光譜 110
太陽光譜裏的暗綫 112
氫的綫光譜 113
玻爾（Bohr）的氫原子理論——還差那麼點 115
第十章 氫原子：量子理論 119
薛定諤方程 121
薛定諤方程對氫原子的描述 122
四個量子數 123
氫原子的能級 125
氫原子的軌域 126
s軌域的空間分布 127
徑嚮分布函數 129
p軌域的形狀 132
d軌域的形狀 132
第十一章 多電子原子和元素周期錶 135
與眾不同的氫原子 137
軌域形狀對比氫原子大的物質來說很重要 138
多電子的原子的能量級 139
把電子放進能級的三個法則 140
元素周期錶 143
周期錶的布局 144
閉殼層組態 147
原子都想形成閉殼層組態 147
原子的屬性 148
順著列往下原子越來越大 151
從一行的左邊到右邊 原子越來越小 152
過渡係 152
更大的原子、鑭係和錒係 154
大部分元素都是金屬 154
第十二章 氫分子和共價鍵 157
離得很遠的兩個氫原子 159
兩個被聚攏的氫原子 160
玻恩奧本海默近似 160
鍵長為能量低時的距離 161
形成成鍵分子軌域 163
成鍵和反成鍵分子軌域 165
把電子放進分子軌域 166
氫分子存在但氦分子不存在 167
第十三章 什麼把原子聚在一起：雙原子分子 171
西格瑪（σ）和派（π） 173
西格瑪分子軌域 175
派分子軌域 176
雙原子分子中的成鍵：氟分子 177
並不存在氖分子 181
氧分子：洪德法則很重要 182
氮分子 184
單鍵、雙鍵和三鍵 184
異核雙原子 186
分子的視覺模型 189
第十四章 更大的分子：多原子分子的形狀 / 191
分子形狀——四麵體的甲烷 / 193
鍵之間的排斥力小化決定瞭形狀 / 194
孤電子對也很重要 / 196
三角形分子 / 197
推進電子 / 198
混閤原子軌域——綫性分子 / 199
混閤原子軌域——平麵三角形分子 / 201
混成原子軌域——四麵體分子 / 202
含單鍵的碳氫化閤物 / 204
大個碳氫化閤物分子有多種結構 / 206
雙、三碳—碳鍵 / 209
碳—碳雙鍵——乙烯 / 210
碳—碳三鍵——乙炔 / 212
第十五章 啤酒和肥皂 / 213
醇類 / 215
室溫下的乙醇是液體而非氣體 / 216
水形成氫鍵 / 218
水是一種很好的溶劑 / 220
乙醇會與氧産生化學反應 / 220
甲醇具有強毒性 / 223
肥皂 / 224
大碳氫化閤物包括油和油脂 / 224
大碳氫化閤物分子可以有很多種結構 / 225
油和水不相混 / 225
肥皂分子的結構 / 226
肥皂入水形成膠束 / 227
肥皂溶解油脂 / 228
第十六章 脂肪，主要看雙鍵 / 231
什麼是脂肪分子 / 233
飽和脂肪和不飽和脂肪 / 234
脂肪分子的形狀 / 235
飽和、單元不飽和以及多元不飽和脂肪 / 235
脂肪裏的雙鍵很關鍵 / 236
部分氫化和氫化脂肪 / 237
脂肪的氫化 / 237
看標簽 / 238
反式脂肪 / 238
順式脂肪是天然的，反式脂肪是化學加工的 / 240
反式脂肪有害 / 241
零等於沒說 / 242
ω3脂肪酸 / 242
三酰甘油 / 243
膽固醇 / 243
跟大眾看法相反，膽固醇其實是有益的 / 245
膽固醇造成的問題 / 246
第十七章 溫室氣體 / 249
燃燒化石燃料産生的二氧化碳 / 251
燃燒甲烷：天然氣 / 251
什麼是溫室氣體 / 252
燃燒化石燃料會産生二氧化碳 / 254
能量的産生和形成的二氧化碳的量 / 255
燃燒的化石燃料 / 256
發電時實際産生的二氧化碳量 / 256
二氧化碳是溫室氣體是因為量子力學 / 257
地球的黑體光譜 / 258
吸收地球的黑體輻射 / 258
為什麼二氧化碳在現在的區域有強吸收力 / 260
二氧化碳的振動模式 / 261
量子振動的能級不連續 / 262
量子化振動的能量 / 263
CO2彎麯模式吸收地球核體光譜的峰值 / 263
第十八章 芳香族分子 / 265
苯：芳香族分子的原型 / 267
雙鍵去哪兒瞭 / 268
派（π）鍵離域 / 269
成鍵、反成鍵分子軌域 / 270
碳—碳鍵級是1.5 / 271
章 薛定諤的貓 001
薛定諤的貓 004
不等同於拋硬幣 006
真實現象有可能像薛定諤的貓 007
第二章 大小是的 009
日常生活中的大小是相對的 011
觀察方法很重要 013
大還是小——那是擾動的大小 014
大對象的因果關係 015
不可忽略的擾動很重要 017
擾動無處不在 018
大小是的 018
未來無法計算——隻有可能性 020
第三章 各種波 021
什麼是波？ 023
波都有速度和頻率 024
海洋波 025
聲 波 025
經典光波 026
可見光 027
波的疊加——乾擾 028
乾涉模式和光乾涉儀 029
第四章 光電效應和愛因斯坦的解釋 035
光電效應 037
波圖解釋不瞭瞭 038
愛因斯坦的解釋 039
紅光逸齣電子的速度比藍光慢 041
非常紅的光並不能使電子逸齣 042
逸齣的電子有多快 043
第五章 光：是波還是粒子？ 045
對乾擾的經典描述並不適用於光子 047
重新描述乾涉儀裏的光子 050
光子與自己相乾擾 051
光子可以同時存在兩個地方 052
觀察會帶來不可忽略的擾動或改變狀態 052
迴看薛定諤的貓 053
迴看光電效應 054
第六章 光子的大小和海森堡不確定性原則 057
粒子有波長 059
自由粒子的波函數長什麼樣 060
空間中布滿有既定動量的粒子 061
不同波長的波之間的乾擾 062
疊加原理 065
本徵態 065
疊加動量本徵態可能性振幅波 066
疊加狀態下一顆自由粒子的動量 067
在狀態疊加中粒子沒有既定動量 068
處於動量疊加狀態的粒子到底在哪 069
波包（wave packets） 070
動量和位置的散布範圍 070
海森堡不確定性原則 072
第七章 光子、電子和棒球 075
粒子的波 077
光的衍射 078
光的衍射反映瞭光子的波特徵 079
陰極
射綫管（Cathode ray tube)中的電子就像子彈
一樣 080
電子衍射中看起來像波的電子 084
電子和光子既是粒子也是波，但棒球隻是粒子 086
第八章 量子短柄牆球和水果的顔色 089
盒子中的粒子——經典力學 092
盒子裏的粒子——量子力學 095
盒子裏的量子粒子的能量 096
波函數在壁的位置應該為零 097
波節是波函數穿過零值的點 099
所有的能源都是量子化的 100
不連續的一組能級 101
盒子裏的粒子結果與現實的關聯 102
分子吸收特定顔色的光 103
水果的顔色 104
第九章 氫原子的曆史 107
太陽黑體輻射光譜 110
太陽光譜裏的暗綫 112
氫的綫光譜 113
玻爾（Bohr）的氫原子理論——還差那麼點 115
第十章 氫原子：量子理論 119
薛定諤方程 121
薛定諤方程對氫原子的描述 122
四個量子數 123
氫原子的能級 125
氫原子的軌域 126
s軌域的空間分布 127
徑嚮分布函數 129
p軌域的形狀 132
d軌域的形狀 132
第十一章 多電子原子和元素周期錶 135
與眾不同的氫原子 137
軌域形狀對比氫原子大的物質來說很重要 138
多電子的原子的能量級 139
把電子放進能級的三個法則 140
元素周期錶 143
周期錶的布局 144
閉殼層組態 147
原子都想形成閉殼層組態 147
原子的屬性 148
順著列往下原子越來越大 151
從一行的左邊到右邊 原子越來越小 152
過渡係 152
更大的原子、鑭係和錒係 154
大部分元素都是金屬 154
第十二章 氫分子和共價鍵 157
離得很遠的兩個氫原子 159
兩個被聚攏的氫原子 160
玻恩奧本海默近似 160
鍵長為能量低時的距離 161
形成成鍵分子軌域 163
成鍵和反成鍵分子軌域 165
把電子放進分子軌域 166
氫分子存在但氦分子不存在 167
第十三章 什麼把原子聚在一起：雙原子分子 171
西格瑪（σ）和派（π） 173
西格瑪分子軌域 175
派分子軌域 176
雙原子分子中的成鍵：氟分子 177
並不存在氖分子 181
氧分子：洪德法則很重要 182
氮分子 184
單鍵、雙鍵和三鍵 184
異核雙原子 186
分子的視覺模型 189
第十四章 更大的分子：多原子分子的形狀 / 191
分子形狀——四麵體的甲烷 / 193
鍵之間的排斥力小化決定瞭形狀 / 194
孤電子對也很重要 / 196
三角形分子 / 197
推進電子 / 198
混閤原子軌域——綫性分子 / 199
混閤原子軌域——平麵三角形分子 / 201
混成原子軌域——四麵體分子 / 202
含單鍵的碳氫化閤物 / 204
大個碳氫化閤物分子有多種結構 / 206
雙、三碳—碳鍵 / 209
碳—碳雙鍵——乙烯 / 210
碳—碳三鍵——乙炔 / 212
第十五章 啤酒和肥皂 / 213
醇類 / 215
室溫下的乙醇是液體而非氣體 / 216
水形成氫鍵 / 218
水是一種很好的溶劑 / 220
乙醇會與氧産生化學反應 / 220
甲醇具有強毒性 / 223
肥皂 / 224
大碳氫化閤物包括油和油脂 / 224
大碳氫化閤物分子可以有很多種結構 / 225
油和水不相混 / 225
肥皂分子的結構 / 226
肥皂入水形成膠束 / 227
肥皂溶解油脂 / 228
第十六章 脂肪，主要看雙鍵 / 231
什麼是脂肪分子 / 233
飽和脂肪和不飽和脂肪 / 234
脂肪分子的形狀 / 235
飽和、單元不飽和以及多元不飽和脂肪 / 235
脂肪裏的雙鍵很關鍵 / 236
部分氫化和氫化脂肪 / 237
脂肪的氫化 / 237
看標簽 / 238
反式脂肪 / 238
順式脂肪是天然的，反式脂肪是化學加工的 / 240
反式脂肪有害 / 241
零等於沒說 / 242
ω3脂肪酸 / 242
三酰甘油 / 243
膽固醇 / 243
跟大眾看法相反，膽固醇其實是有益的 / 245
膽固醇造成的問題 / 246
第十七章 溫室氣體 / 249
燃燒化石燃料産生的二氧化碳 / 251
燃燒甲烷：天然氣 / 251
什麼是溫室氣體 / 252
燃燒化石燃料會産生二氧化碳 / 254
能量的産生和形成的二氧化碳的量 / 255
燃燒的化石燃料 / 256
發電時實際産生的二氧化碳量 / 256
二氧化碳是溫室氣體是因為量子力學 / 257
地球的黑體光譜 / 258
吸收地球的黑體輻射 / 258
為什麼二氧化碳在現在的區域有強吸收力 / 260
二氧化碳的振動模式 / 261
量子振動的能級不連續 / 262
量子化振動的能量 / 263
CO2彎麯模式吸收地球核體光譜的峰值 / 263
第十八章 芳香族分子 / 265
苯：芳香族分子的原型 / 267
雙鍵去哪兒瞭 / 268
派（π）鍵離域 / 269
成鍵、反成鍵分子軌域 / 270
碳—碳鍵級是1.5 / 271
"
邁剋爾 D. 菲爾（Michael D Fayer），博士，斯坦福大學David Mulvane Ehrsam & Edward Curtis Franklin講席化學，美國國傢科學院成員，在物理、化學和分子光譜學領域獲得眾多重要奬項和榮譽，著有《量子力學的元素》（Elements of Quantum Mechanics）一書，現居加利福尼亞州斯坦福。
"《啤酒與肥皂》生動有趣，包涵實用的例子、類比以及對科學傢和實驗的描述……雖然菲爾說他隻是打算嚮科學小白介紹量子力學及其實際應用，但整本書也為進階的研究生和科學傢提供瞭一些洞見以及突破常規的觀察。就像《費曼物理學講義》是麵嚮大學生的，但讀得多的卻是科學傢一樣……強烈推薦。
—— Choke雜誌
能被時常拿在手邊翻閱的書並不多。《費曼物理學講義》和狄拉剋關於量子力學的經典教材就是其中之一。麥剋爾•菲爾的新書《啤酒與肥皂》也將成為這一類。不論你是科學傢，還是對世界運作好奇的人，這本書都值得一讀。
——李奧納特•蘇士侃（Leonard Susskind），斯坦福大學物理學，被公認為弦理論的創始人之一，著有《黑洞戰爭》（The Black Hole War）
邁剋爾•菲爾的《啤酒與肥皂》給我們提供瞭一個清晰的視角將奇怪的量子世界視覺化，並對很多怪異的量子特性做瞭深入解讀。”
——理查德•N.紮爾（Richard N. Zare），斯坦福大學自然科學、化學係主任
大部分非專業讀者都認為量子力學的世界晦澀難懂，隻有接受過嚴格訓練的科學傢纔能一探究竟。而邁爾剋•菲爾的《啤酒與肥皂》打破瞭科學的鐵律，把這些內容變得生動活波、通俗易懂。
——理查德•A.愛潑斯坦（Richard A. Epstein），芝加哥大學James Parker Hall傑齣
"
"章 薛定諤的貓
薛定諤的貓
薛定諤的貓（ Schr.dinger’s Cat）經常被拿來解釋用量子力學描述自然時産生的悖論。 1933年，布埃爾溫 •薛定諤（ Erwin Schr.dinger，1887—1961）和保羅•狄拉剋（ Paul A.M. Dirac，1902—1984）共同獲得諾貝爾物理學奬，以錶彰其為量子力學的發展做齣的貢獻，特彆是“發現瞭在原子理論裏很有用的新形式。薛定諤一直不贊成量子理論基礎的力學基本闡釋。睏擾薛定諤的一些點也正是本書要討論的點。他用大傢熟知的“薛定諤的貓”來描述一些睏擾他的問題。這裏，作者在重述薛定諤的貓這一理論時做瞭些修改，以簡單說明用量子力學討論日常生活看起來並不閤理。但這裏的版本隻是為解釋清楚上述問題，不是薛定諤的版本，原版更加深奧。這個場景我們後麵會再討論。我們把它比作由量子理論解釋的一個真實實驗，但並不是量子力學實際操作過的一個例子。
假設你麵前有 1000個盒子，而在你即將參與的實驗中，你要打開這些盒子。你被告知盒子裏麵有一隻半死的貓。所以，在打開一個盒子時，你可能以為自己看到的是一隻病怏怏的貓。事實上，上麵的陳述需要澄清。正確的說法是，並不是盒子裏的每一隻貓都處於半死狀態，而是每一隻貓都同時處於死透或是完全健康的狀態。死的和活的各占一半。換句話說，貓有 50%是活的，50%是死的。這 1000個盒子裏的 1000隻貓都是處於相同的狀態。準備盒子的實驗者沒有在 500個盒子裏放進 500隻死貓，也沒有在另外 500個盒子裏放進 500隻活貓。每個盒子裏的貓都是一樣的，都有 50%的可能性是死掉的或是完全健康的。關在盒子裏時，貓的狀態不變；它們依然處於半死半活的狀態。當你打開盒子往裏看時，你就決定瞭貓的命運。你查看貓是死是活的這個行為將決定這隻貓是死是活。
打開個盒子時，你發現裏麵是一隻完全健康的貓。打開另外三個盒子時，你發現裏麵有三隻死貓。再打開一個，又發現一隻活的。等 1000個盒子都被打開後，你發現瞭 500隻活貓、 500隻死貓。也許，更讓你瞠目結舌得是如果再重新打開一遍，每個盒子裏裝的還是半死半活的貓，死、活的概率各占一半。即使你是按跟上一次一樣的順序打開盒子，每個盒子裏呈現的結果並不一定跟前一次一樣。比如，你次打開第 10個盒子看到是一隻活貓。在第二次打開時，你會發現裏麵是一隻死貓。次的實驗並不能在第二次實驗時告訴你每次打開盒子的結果。然而，等你再次把所有的 1000個盒子都打開後，你還是發現有 500隻活貓、500隻死貓。
這裏我做瞭一點簡化處理。在薛定諤的兩輪實驗中，每一次你不一定都能恰好發現 500隻死貓、 500隻活貓。這就有點像把一枚沒有作假的硬幣翻轉 1000次。你可以得到一個特定結果的可能性是相對一件事而言，得到一個可能的纍積結果是針對許多事件而言。
不等同於拋硬幣
拋硬幣與薛定諤的貓或者說真實的量子實驗之間存在本質的差異。在丟一枚硬幣之前，我知道結果要麼是正麵、要麼是反麵。在拋硬幣之後，我雖然不知道結果，但硬幣從頭到尾都處於一種已經被完全定義的狀態——正麵或反麵。開發一颱硬幣投擲機，每次都精準地呈現統一結果是完全有可能的。沒有什麼固有的性質會妨礙我們製造這樣一颱機器。如果一枚正麵朝上的硬幣被丟進這個機器裏，一個開關就可以決定終這個硬幣是正麵朝上還是反麵朝上。在用手拋硬幣時，“拋”這個動作的不可復製性使結果變得隨機。一個裝著薛定諤的貓的盒子卻完全是另外一迴事。這隻貓是半死半活的狀態。打開盒子以及觀察貓的動作使它從一個“混閤狀態”變成瞭要麼生、要麼死的“純粹狀態”。這跟打開盒子的方式是否精準毫無關係。跟丟硬幣不同的是，造一颱以完全相同的方式一一打開 1000個盒子的機器並不能復製結果。打開任何一個盒子時，可以確定的是找到一隻活貓的概率是 50%。
真實現象有可能像薛定諤的貓
如前所述，薛定諤的貓這個問題無法在現實中操作。不過在自然中，很多粒子和很多情況確實跟薛定諤的貓裏描述的情況很相似。光子（光的粒子）、電子、原子以及分子等粒子都有“混閤狀態”，並且在觀察的過程中會變成“純粹狀態”，就像薛定諤的貓裏描述的情景一樣。這些構成瞭日常事物、過程和現象，它們在本質層麵的行為乍一看和薛定諤的貓一樣反常。但問題不是齣在這些電子和原子的行為上，而是齣在我們對事物運作的直覺上。我們的直覺建立在日常經驗之上。我們用感官接收信息，而我們的感官隻能觀察到遵循經典力學定律的物質的行為。量子力學的世界無法用感官得到的直覺來理解，要理解並接受這部分世界，建立一種新的自然認知和直覺十分必要。
章 薛定諤的貓
薛定諤的貓
薛定諤的貓（ Schr.dinger’s Cat）經常被拿來解釋用量子力學描述自然時産生的悖論。 1933年，布埃爾溫 •薛定諤（ Erwin Schr.dinger，1887—1961）和保羅•狄拉剋（ Paul A.M. Dirac，1902—1984）共同獲得諾貝爾物理學奬，以錶彰其為量子力學的發展做齣的貢獻，特彆是“發現瞭在原子理論裏很有用的新形式。薛定諤一直不贊成量子理論基礎的力學基本闡釋。睏擾薛定諤的一些點也正是本書要討論的點。他用大傢熟知的“薛定諤的貓”來描述一些睏擾他的問題。這裏，作者在重述薛定諤的貓這一理論時做瞭些修改，以簡單說明用量子力學討論日常生活看起來並不閤理。但這裏的版本隻是為解釋清楚上述問題，不是薛定諤的版本，原版更加深奧。這個場景我們後麵會再討論。我們把它比作由量子理論解釋的一個真實實驗，但並不是量子力學實際操作過的一個例子。
假設你麵前有 1000個盒子，而在你即將參與的實驗中，你要打開這些盒子。你被告知盒子裏麵有一隻半死的貓。所以，在打開一個盒子時，你可能以為自己看到的是一隻病怏怏的貓。事實上，上麵的陳述需要澄清。正確的說法是，並不是盒子裏的每一隻貓都處於半死狀態，而是每一隻貓都同時處於死透或是完全健康的狀態。死的和活的各占一半。換句話說，貓有 50%是活的，50%是死的。這 1000個盒子裏的 1000隻貓都是處於相同的狀態。準備盒子的實驗者沒有在 500個盒子裏放進 500隻死貓，也沒有在另外 500個盒子裏放進 500隻活貓。每個盒子裏的貓都是一樣的，都有 50%的可能性是死掉的或是完全健康的。關在盒子裏時，貓的狀態不變；它們依然處於半死半活的狀態。當你打開盒子往裏看時，你就決定瞭貓的命運。你查看貓是死是活的這個行為將決定這隻貓是死是活。
打開個盒子時，你發現裏麵是一隻完全健康的貓。打開另外三個盒子時，你發現裏麵有三隻死貓。再打開一個，又發現一隻活的。等 1000個盒子都被打開後，你發現瞭 500隻活貓、 500隻死貓。也許，更讓你瞠目結舌得是如果再重新打開一遍，每個盒子裏裝的還是半死半活的貓，死、活的概率各占一半。即使你是按跟上一次一樣的順序打開盒子，每個盒子裏呈現的結果並不一定跟前一次一樣。比如，你次打開第 10個盒子看到是一隻活貓。在第二次打開時，你會發現裏麵是一隻死貓。次的實驗並不能在第二次實驗時告訴你每次打開盒子的結果。然而，等你再次把所有的 1000個盒子都打開後，你還是發現有 500隻活貓、500隻死貓。
這裏我做瞭一點簡化處理。在薛定諤的兩輪實驗中，每一次你不一定都能恰好發現 500隻死貓、 500隻活貓。這就有點像把一枚沒有作假的硬幣翻轉 1000次。你可以得到一個特定結果的可能性是相對一件事而言，得到一個可能的纍積結果是針對許多事件而言。
不等同於拋硬幣
拋硬幣與薛定諤的貓或者說真實的量子實驗之間存在本質的差異。在丟一枚硬幣之前，我知道結果要麼是正麵、要麼是反麵。在拋硬幣之後，我雖然不知道結果，但硬幣從頭到尾都處於一種已經被完全定義的狀態——正麵或反麵。開發一颱硬幣投擲機，每次都精準地呈現統一結果是完全有可能的。沒有什麼固有的性質會妨礙我們製造這樣一颱機器。如果一枚正麵朝上的硬幣被丟進這個機器裏，一個開關就可以決定終這個硬幣是正麵朝上還是反麵朝上。在用手拋硬幣時，“拋”這個動作的不可復製性使結果變得隨機。一個裝著薛定諤的貓的盒子卻完全是另外一迴事。這隻貓是半死半活的狀態。打開盒子以及觀察貓的動作使它從一個“混閤狀態”變成瞭要麼生、要麼死的“純粹狀態”。這跟打開盒子的方式是否精準毫無關係。跟丟硬幣不同的是，造一颱以完全相同的方式一一打開 1000個盒子的機器並不能復製結果。打開任何一個盒子時，可以確定的是找到一隻活貓的概率是 50%。
真實現象有可能像薛定諤的貓
如前所述，薛定諤的貓這個問題無法在現實中操作。不過在自然中，很多粒子和很多情況確實跟薛定諤的貓裏描述的情況很相似。光子（光的粒子）、電子、原子以及分子等粒子都有“混閤狀態”，並且在觀察的過程中會變成“純粹狀態”，就像薛定諤的貓裏描述的情景一樣。這些構成瞭日常事物、過程和現象，它們在本質層麵的行為乍一看和薛定諤的貓一樣反常。但問題不是齣在這些電子和原子的行為上，而是齣在我們對事物運作的直覺上。我們的直覺建立在日常經驗之上。我們用感官接收信息，而我們的感官隻能觀察到遵循經典力學定律的物質的行為。量子力學的世界無法用感官得到的直覺來理解，要理解並接受這部分世界，建立一種新的自然認知和直覺十分必要。
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