你还记得那个机器人在带有金属柱子的白色房间里把玩的量子粒子吗？在那个非常微小的世界里，粒子们真的走过各种可能和不可能的路径从一个地方跑到另一个地方，从一个时间到另一个时间，只要没有人看着。
那么为什么那些构成你身体的所有粒子的所有量子性质没有让你也变成量子化的你？
那不是很有趣吗？
所有你能想象的不同生命轨迹将同时发生。你会很富有又很贫穷，结了婚又保持单身，快乐又悲伤，获得诺贝尔奖而又完全是个笨蛋，在这里又在那里，活在现在和其他时间……你能活过所有你梦想的人生，真的，还有所有那些你不想要的生活。
但看上去这并没有发生。
你是由量子物质构成的，不是吗？那就应该是那样啊。
但事实并非如此。
为什么？
好吧，听起来或许难以相信，没有人知道答案。事实上，这与量子世界最大的神秘事件之一有联系：为什么我们在自己周围哪儿都见不到量子效应？
世界上所有物质都由量子粒子以及量子场的表现所构成，为什么我们以我们现实中所经历的方式经历这个世界，而不是以那些粒子在微小的亚原子水平所经历的方式？
你可以反驳说世界就是这么存在的，物理学的职责并不是为了对规则提出问题，而是揭秘规则。
然而，这种谦逊的表述依然有一个小问题：量子世界的规则与我们每天生活中感受到的现实世界如此不同，应该存在一个某种类似转折点的地方隔开了量子世界与我们日常体验到的、习以为常的所谓“经典”世界。如果那些构成我们身体、存在于空气之中和外太空里的粒子们就像老老实实的网球或棒球般运动，天下就一切太平，那么我们就会了解一切东西——从最微小的到最巨大的。
但它们并不如此行事。
你在通往微小世界的旅程中不止一次地看到它们并不如此行事。例如，在你试图抓住绕着氢原子核旋转的电子时，还记得想要同时了解它所在的位置和运动的速度是多么困难的事吗？好吧，让我们现在再仔细看看这个事实。
再次把你自己想象成缩微版状态。你比原子还小。一颗粒子正朝你飞来。你对它一无所知，不知道它的大小、所在的位置和接近你的速度。你只知道它遵循这量子世界的规则。
你从随身带着的缩微包里拿出一个缩微手电筒，准备打开它，期待着它发出的光能从粒子身上反射回来，不管那个时候粒子位于何处，反射回来的光将飞回你眼中，告诉你那颗粒子的位置。
但并不是任何光都能完成你的任务。
你需要使用“正确”的光。
记得光能被看成波吗？那么，“正确”的光意味着这个光波的两个波峰之间的距离（光的波长）需要大致与你的目标大小相似或更小。如果你用的光波波长太长，它将无法注意到那颗粒子，直接穿过去，就像无线电波能够穿透你房间的墙壁，似乎没注意到这些障碍的存在一样。然而，当波长“正确”时，你就能看到反射回来的光，并且得到你的粒子所在位置，其精确程度就是你使用的光波波长。同时，你还能测量粒子的速度，这样，你就得到了你想知道的所有信息。
简单。
你调节着你最先进的手电筒，获得了一个强有力的光脉冲。瞄准，发射……砰！你击中了某个东西。一个粒子。就在那里。就在你前面。光被反射回来，向你的方向飞来。它从发射飞往粒子并回到你这里所用的时间精确地告诉了你撞击时粒子所在的位置，因此该粒子不可能位于所有地方了。一旦被探测到，粒子就失去了它的量子波动性。从一秒钟的许多分之一之前的所有可能同时位于的位置之中选出了唯一一个，仅仅借助于你的手电筒探针的这个行动。就像那个机器人在白色房间里抛出粒子，这颗粒子无处不在，直到它被某个探测器检测到。这个不可逆的过程被称为“量子波塌缩”。
在塌缩发生之后，你知道了粒子所在的精确位置，精确度是你使用光波的一个波长。现在你想知道它在与光相遇时速度有多快。
但这并不容易。
事实上，你无法精确地回答这个问题。
永远不能。
记住：波长越短，所对应光的能量越高。
所以，对粒子所在位置要求的精度越高，你的手电筒所使用的光波能量就会越高，也就是你对粒子撞击得越厉害——因此你对它接下来的速度知道得越粗略。
对于一个我们所熟悉的世界，这句话的意义很简单。
试试看，在黑暗中，通过射击的方式试图发现某个运动着的物体的位置。撞击会影响你所要探测的东西。如果你发射的东西弹回你处，你就能知道当撞击发生时，你想要探测的东西在哪里。如果你接着射击想知道它去了哪里，你就会发现你的第一次射击已经改变了它的速度。
真的很简单。
然而，在量子世界里，这不仅仅是一个简单的不确定性，而是一个大自然深刻的性质。它表明在本质上你不能同时知道一个粒子所在的位置和它运动得多快。这条规则被称为“海森堡测不准原理”，以发现此原则的德国理论物理学家维尔纳·海森堡(wernerheisenberg)命名。海森堡是原子世界的量子理论的奠基人之一。他在一九三二年因此工作获得了诺贝尔物理学奖。他知道自己在说些什么。但与后来其他许多人一样，他并不理解这一点。因为它超越了我们的直觉，违背了我们的常识。
这个测不准原理立刻就令量子世界与我们日常经典世界比起来完全不同。
就在现在，从你的身体来说，你知道你所阅读的这本书的位置以及它正以多快的速度运动。因此你了解它的位置和速度，而且还算是精确。依然，关于它的位置与速度的不确定性还是存在——但这个不确定性实在太小，你无法注意到，因此这种不确定性对实际生活不会产生什么影响。
然而，在微小的世界，处于缩微版状态的你，将无法把书拿在手上，甚至那个手电筒也一样。一旦你精确地知道了这本缩微版的书的位置，关于它速度的不确定性将变成巨大，因为你得发射许多粒子来确定它的位置，你将永远无法盯着它看。或者，如果你精确地知道它移动得多快，那么无论你用什么方法，都无法知道它所处的位置，在那里，阅读变成了一件困难的事。在非常小的世界里，位置和速度合并成一个模糊的概念。随着技术应用变得越来越小，这是一个工程师们越来越需要面对的挑战。
说了这么多，海森堡测不准原理并不神秘。
它是个事实。
严格说来，它甚至不是测不准。它只是显示出我们在日常经典世界中对于位置与速度的理解不适用于微小的世界。在这里，大自然以一种非常不同的规则运行，我们也有理论解释它，理论学家们用它来预言：量子物理学。而且这个测不准原理也的确延伸到我们生活的尺度，只是我们不能感觉到而已。当涉及太多粒子时，其效应变得不那么显著。这也是一个被彻底研究过的事实。
那么我们所要寻找的谜团在哪里？到底存不存在？
存在的。
在你的测量过程中我们忽略了一些东西：量子波的自我塌缩。
那就是谜团。
真正让人无法理解的谜团。
如果不去管它，量子粒子表现出它自身的多重影像（确切地说，像波），在时空中同时沿着所有可能的路径移动。
现在，再问一遍，为什么我们从来没有在自己身上体验过这种多重性？
这是因为我们一直不停地观察我们身边的一切吗？为什么所有牵涉到确定某个粒子位置的实验可以让此粒子突然从无处不在的状态变到只存在于此处的状态？
没有人知道。
在你观察它之前，一个粒子呈现出波动状的可能性。在你观察它之后，它就位于某处，而且永远位于该处，而不是接着再回到无处不在的状态。
很奇怪，那种行为。
量子物理学中的所有规则中，没有一条允许这样的塌缩发生。这既是一个理论上的谜团，又是一个实验上的谜团。
量子物理学规定，只要那里存在某些东西，它就能转化成一些别的什么——当然如此，但它不能凭空消失。因为量子物理学允许多种可能性同时发生，这些可能性就应该保持存在，即便你对它进行了观测之后。但事实并非如此。除了一个现实，其他所有的可能性都消失了。我们在自己周围再也见不到那些其他可能性。我们生活在一个日常经典世界，所有一切都基于量子规则，但这个世界却又与量子世界完全不同。
所以问题就是：我们如何才能让量子效应出现在我们人类生活的尺度上，这样我们就能在对它们进行观测时亲眼看到塌缩——如果这种塌缩真的存在的话。这可能吗？如果我们能够看到这样的量子效应，我们预期将看到什么？
一九三五年，在因量子物理学方面的研究获得诺贝尔奖的两年之后，奥地利物理学家埃尔温·薛定谔(erwinschrödinger)设计了一个将量子效应带入我们生活尺度的实验。实验里有一只猫和一只盒子。虽然这只是一个思想实验，但所有的科学家们自此之后都没有停止思考“那只猫到底是死的还是活的”这一问题。
你再次重复他的实验。我希望你不要对可爱无辜喵喵叫的小猫有太深的感情：很有可能这只小猫会在这个实验中受到伤害。不管怎样，请记得我们在这里只是要让量子效应出现在宏观世界中。一些牺牲是不可避免的。
说了这些声明之后，让我们开始吧。
对于那些不知道猫是什么的人，一只猫就是一个有着四条腿，通常毛茸茸并长着一条尾巴的哺乳动物，生活在同我们一样尺度的现实之中。大多数人都喜欢爱抚它，但并不是所有人都如此。它们几乎什么颜色都有，不过据我所知，好像还没有绿色的。
要做薛定谔的思想实验，你需要选定一只可爱的小猫，黑白色的，再找一只能够完美封闭的盒子，一旦关上，没有人能够从外面知道里面的情况。
除了猫和盒子，你还需要找一种放射性材料，这种特殊材料，在你的实验过程中会有50%的机会产生射线。放射性材料很难被预测。根据量子规则，没有任何方式可以事先预测它会不会衰变并发出射线。只有概率。二分之一的可能性——对于你发现的材料来说。
现在，你还需要再找到三个其他物体：一瓶装着致命毒药的管子，一把锤子和一个放射性探测器。
接下来，你把所有东西联接在一起，一旦放射性探测器探测到放射性物质放出射线，锤子就会打破管子释放出毒药。如果你不真的把这些东西——锤子、放射性物质、毒药——和猫放进盒子并且封上盖子的话，就不会造成伤害。
然后你就等着。