你還記得那個機器人在帶有金屬柱子的白色房間裡把玩的量子粒子嗎？在那個非常微小的世界裡，粒子們真的走過各種可能和不可能的路徑從一個地方跑到另一個地方，從一個時間到另一個時間，只要沒有人看著。
那麼為什麼那些構成你身體的所有粒子的所有量子性質沒有讓你也變成量子化的你？
那不是很有趣嗎？
所有你能想象的不同生命軌跡將同時發生。你會很富有又很貧窮，結了婚又保持單身，快樂又悲傷，獲得諾貝爾獎而又完全是個笨蛋，在這裡又在那裡，活在現在和其他時間……你能活過所有你夢想的人生，真的，還有所有那些你不想要的生活。
但看上去這並沒有發生。
你是由量子物質構成的，不是嗎？那就應該是那樣啊。
但事實並非如此。
為什麼？
好吧，聽起來或許難以相信，沒有人知道答案。事實上，這與量子世界最大的神秘事件之一有聯絡：為什麼我們在自己周圍哪兒都見不到量子效應？
世界上所有物質都由量子粒子以及量子場的表現所構成，為什麼我們以我們現實中所經歷的方式經歷這個世界，而不是以那些粒子在微小的亞原子水平所經歷的方式？
你可以反駁說世界就是這麼存在的，物理學的職責並不是為了對規則提出問題，而是揭秘規則。
然而，這種謙遜的表述依然有一個小問題：量子世界的規則與我們每天生活中感受到的現實世界如此不同，應該存在一個某種類似轉折點的地方隔開了量子世界與我們日常體驗到的、習以為常的所謂「經典」世界。如果那些構成我們身體、存在於空氣之中和外太空裡的粒子們就像老老實實的網球或棒球般運動，天下就一切太平，那麼我們就會了解一切東西——從最微小的到最巨大的。
但它們並不如此行事。
你在通往微小世界的旅程中不止一次地看到它們並不如此行事。例如，在你試圖抓住繞著氫原子核旋轉的電子時，還記得想要同時瞭解它所在的位置和運動的速度是多麼困難的事嗎？好吧，讓我們現在再仔細看看這個事實。
再次把你自己想象成縮微版狀態。你比原子還小。一顆粒子正朝你飛來。你對它一無所知，不知道它的大小、所在的位置和接近你的速度。你只知道它遵循這量子世界的規則。
你從隨身帶著的縮微包裡拿出一個縮微手電筒，準備開啟它，期待著它發出的光能從粒子身上反射回來，不管那個時候粒子位於何處，反射回來的光將飛回你眼中，告訴你那顆粒子的位置。
但並不是任何光都能完成你的任務。
你需要使用「正確」的光。
記得光能被看成波嗎？那麼，「正確」的光意味著這個光波的兩個波峰之間的距離（光的波長）需要大致與你的目標大小相似或更小。如果你用的光波波長太長，它將無法注意到那顆粒子，直接穿過去，就像無線電波能夠穿透你房間的牆壁，似乎沒注意到這些障礙的存在一樣。然而，當波長「正確」時，你就能看到反射回來的光，並且得到你的粒子所在位置，其精確程度就是你使用的光波波長。同時，你還能測量粒子的速度，這樣，你就得到了你想知道的所有資訊。
簡單。
你調節著你最先進的手電筒，獲得了一個強有力的光脈衝。瞄準，發射……砰！你擊中了某個東西。一個粒子。就在那裡。就在你前面。光被反射回來，向你的方向飛來。它從發射飛往粒子並回到你這裡所用的時間精確地告訴了你撞擊時粒子所在的位置，因此該粒子不可能位於所有地方了。一旦被探測到，粒子就失去了它的量子波動性。從一秒鐘的許多分之一之前的所有可能同時位於的位置之中選出了唯一一個，僅僅藉助於你的手電筒探針的這個行動。就像那個機器人在白色房間裡丟擲粒子，這顆粒子無處不在，直到它被某個探測器檢測到。這個不可逆的過程被稱為「量子波塌縮」。
在塌縮發生之後，你知道了粒子所在的精確位置，精確度是你使用光波的一個波長。現在你想知道它在與光相遇時速度有多快。
但這並不容易。
事實上，你無法精確地回答這個問題。
永遠不能。
記住：波長越短，所對應光的能量越高。
所以，對粒子所在位置要求的精度越高，你的手電筒所使用的光波能量就會越高，也就是你對粒子撞擊得越厲害——因此你對它接下來的速度知道得越粗略。
對於一個我們所熟悉的世界，這句話的意義很簡單。
試試看，在黑暗中，通過射擊的方式試圖發現某個運動著的物體的位置。撞擊會影響你所要探測的東西。如果你發射的東西彈回你處，你就能知道當撞擊發生時，你想要探測的東西在哪裡。如果你接著射擊想知道它去了哪裡，你就會發現你的第一次射擊已經改變了它的速度。
真的很簡單。
然而，在量子世界裡，這不僅僅是一個簡單的不確定性，而是一個大自然深刻的性質。它表明在本質上你不能同時知道一個粒子所在的位置和它運動得多快。這條規則被稱為「海森堡測不準原理」，以發現此原則的德國理論物理學家維爾納·海森堡(wernerheisenberg)命名。海森堡是原子世界的量子理論的奠基人之一。他在一九三二年因此工作獲得了諾貝爾物理學獎。他知道自己在說些什麼。但與後來其他許多人一樣，他並不理解這一點。因為它超越了我們的直覺，違背了我們的常識。
這個測不準原理立刻就令量子世界與我們日常經典世界比起來完全不同。
就在現在，從你的身體來說，你知道你所閱讀的這本書的位置以及它正以多快的速度運動。因此你瞭解它的位置和速度，而且還算是精確。依然，關於它的位置與速度的不確定性還是存在——但這個不確定性實在太小，你無法注意到，因此這種不確定性對實際生活不會產生什麼影響。
然而，在微小的世界，處於縮微版狀態的你，將無法把書拿在手上，甚至那個手電筒也一樣。一旦你精確地知道了這本縮微版的書的位置，關於它速度的不確定性將變成巨大，因為你得發射許多粒子來確定它的位置，你將永遠無法盯著它看。或者，如果你精確地知道它移動得多快，那麼無論你用什麼方法，都無法知道它所處的位置，在那裡，閱讀變成了一件困難的事。在非常小的世界裡，位置和速度合併成一個模糊的概念。隨著技術應用變得越來越小，這是一個工程師們越來越需要面對的挑戰。
說了這麼多，海森堡測不準原理並不神秘。
它是個事實。
嚴格說來，它甚至不是測不準。它只是顯示出我們在日常經典世界中對於位置與速度的理解不適用於微小的世界。在這裡，大自然以一種非常不同的規則執行，我們也有理論解釋它，理論學家們用它來預言：量子物理學。而且這個測不準原理也的確延伸到我們生活的尺度，只是我們不能感覺到而已。當涉及太多粒子時，其效應變得不那麼顯著。這也是一個被徹底研究過的事實。
那麼我們所要尋找的謎團在哪裡？到底存不存在？
存在的。
在你的測量過程中我們忽略了一些東西：量子波的自我塌縮。
那就是謎團。
真正讓人無法理解的謎團。
如果不去管它，量子粒子表現出它自身的多重影像（確切地說，像波），在時空中同時沿著所有可能的路徑移動。
現在，再問一遍，為什麼我們從來沒有在自己身上體驗過這種多重性？
這是因為我們一直不停地觀察我們身邊的一切嗎？為什麼所有牽涉到確定某個粒子位置的實驗可以讓此粒子突然從無處不在的狀態變到只存在於此處的狀態？
沒有人知道。
在你觀察它之前，一個粒子呈現出波動狀的可能性。在你觀察它之後，它就位於某處，而且永遠位於該處，而不是接著再回到無處不在的狀態。
很奇怪，那種行為。
量子物理學中的所有規則中，沒有一條允許這樣的塌縮發生。這既是一個理論上的謎團，又是一個實驗上的謎團。
量子物理學規定，只要那裡存在某些東西，它就能轉化成一些別的什麼——當然如此，但它不能憑空消失。因為量子物理學允許多種可能性同時發生，這些可能性就應該保持存在，即便你對它進行了觀測之後。但事實並非如此。除了一個現實，其他所有的可能性都消失了。我們在自己周圍再也見不到那些其他可能性。我們生活在一個日常經典世界，所有一切都基於量子規則，但這個世界卻又與量子世界完全不同。
所以問題就是：我們如何才能讓量子效應出現在我們人類生活的尺度上，這樣我們就能在對它們進行觀測時親眼看到塌縮——如果這種塌縮真的存在的話。這可能嗎？如果我們能夠看到這樣的量子效應，我們預期將看到什麼？
一九三五年，在因量子物理學方面的研究獲得諾貝爾獎的兩年之後，奧地利物理學家埃爾溫·薛定諤(erwinschrödinger)設計了一個將量子效應帶入我們生活尺度的實驗。實驗裡有一隻貓和一隻盒子。雖然這只是一個思想實驗，但所有的科學家們自此之後都沒有停止思考「那隻貓到底是死的還是活的」這一問題。
你再次重複他的實驗。我希望你不要對可愛無辜喵喵叫的小貓有太深的感情：很有可能這隻小貓會在這個實驗中受到傷害。不管怎樣，請記得我們在這裡只是要讓量子效應出現在宏觀世界中。一些犧牲是不可避免的。
說了這些宣告之後，讓我們開始吧。
對於那些不知道貓是什麼的人，一隻貓就是一個有著四條腿，通常毛茸茸並長著一條尾巴的哺乳動物，生活在同我們一樣尺度的現實之中。大多數人都喜歡愛撫它，但並不是所有人都如此。它們幾乎什麼顏色都有，不過據我所知，好像還沒有綠色的。
要做薛定諤的思想實驗，你需要選定一隻可愛的小貓，黑白色的，再找一隻能夠完美封閉的盒子，一旦關上，沒有人能夠從外面知道里面的情況。
除了貓和盒子，你還需要找一種放射性材料，這種特殊材料，在你的實驗過程中會有50%的機會產生射線。放射性材料很難被預測。根據量子規則，沒有任何方式可以事先預測它會不會衰變併發出射線。只有機率。二分之一的可能性——對於你發現的材料來說。
現在，你還需要再找到三個其他物體：一瓶裝著致命毒藥的管子，一把錘子和一個放射性探測器。
接下來，你把所有東西聯接在一起，一旦放射性探測器探測到放射性物質放出射線，錘子就會打破管子釋放出毒藥。如果你不真的把這些東西——錘子、放射性物質、毒藥——和貓放進盒子並且封上蓋子的話，就不會造成傷害。
然後你就等著。