0:00:06.706,0:00:11.960
奧地利物理學家薛丁格[br]是量子力學的創始人之一，

0:00:11.960,0:00:15.237
但最讓他出名的[br]其實是一件他從沒做過的事情：

0:00:15.237,0:00:17.937
一個關於貓的思想實驗。

0:00:17.937,0:00:21.282
他想像將一隻貓[br]放進一個密封的盒子中，

0:00:21.282,0:00:26.572
接下來的一小時內，[br]貓有50％的機率會被盒中的儀器殺死。

0:00:26.572,0:00:30.418
一小時過去後，他問道：[br]"這隻貓現在是何種狀態呢？"

0:00:30.418,0:00:33.788
常識告訴我們，[br]這隻貓要麼活著，要麼死了。

0:00:33.788,0:00:36.791
但是薛丁格指出，根據量子力學，

0:00:36.791,0:00:39.201
在盒子打開的那一刻之前，

0:00:39.201,0:00:44.338
這隻貓在同一時刻，既是死的也是活的；

0:00:44.338,0:00:48.302
只有在盒子被打開的那一刻，[br]我們才能看見單一固定的狀態。

0:00:48.302,0:00:51.561
在那之前，貓的生死純粹是[br]模糊的概率問題。

0:00:51.561,0:00:54.230
一半是死、一半是活。

0:00:54.230,0:00:56.965
這似乎很荒謬，[br]但這正是薛丁格想要指出的。

0:00:56.965,0:00:59.956
他發現量子力學[br]在哲學上是如此令人煩惱，

0:00:59.956,0:01:02.768
以至於讓他徹底放棄了這個[br]他幫助建立起來的理論，

0:01:02.768,0:01:04.995
轉而投向生物學的研習。

0:01:04.995,0:01:08.949
儘管這個實驗聽上去很荒謬，[br]但薛丁格的貓卻十分真實。

0:01:08.949,0:01:10.610
實際上，它甚為關鍵。

0:01:10.610,0:01:14.328
如果量子物體不能夠[br]以兩種狀態同時存在的話，

0:01:14.328,0:01:18.575
那你用來看這段影片的電腦[br]也就不會存在了。

0:01:18.575,0:01:20.657
疊加的量子現象

0:01:20.657,0:01:25.708
是一切物質波粒二象性的結果，

0:01:25.708,0:01:27.844
一個物體要有波長，

0:01:27.844,0:01:30.299
就必須擴展空間範圍，

0:01:30.299,0:01:34.049
這就意味著它必須[br]同時佔據許多位置。

0:01:34.049,0:01:37.070
物質的波長限制在很小的空間中，

0:01:37.070,0:01:39.425
不能明確定位，

0:01:39.425,0:01:43.425
所以它同時存在於許多不同的波長中。

0:01:43.425,0:01:46.459
我們在日常事物中無法看到這些波，

0:01:46.459,0:01:50.212
因為波長會隨著動量的增加而遞減。

0:01:50.212,0:01:52.910
而貓的體積相對較大、質量也較重，

0:01:52.910,0:01:57.129
如果我們將一個原子放大到太陽系大小，

0:01:57.129,0:01:59.653
那麼貓奔向物理學家時產生的波長，

0:01:59.653,0:02:03.319
才相當於太陽系裡的原子般大小。

0:02:03.319,0:02:08.044
因小到難以探測，所以[br]我們從未看到貓的波動性。

0:02:08.044,0:02:10.061
然而，例如電子般的粒子，

0:02:10.061,0:02:13.398
卻是證明波粒二象性存在的證據。

0:02:13.398,0:02:18.602
如果我們把一個電子射向雙狹縫裝置，

0:02:18.602,0:02:23.912
電子另一側的位置馬上會被探測到，

0:02:23.912,0:02:25.295
就像粒子一樣。

0:02:25.295,0:02:27.533
但如果我們大量重複此實驗，

0:02:27.533,0:02:30.360
將每個檢測結果記錄下來，

0:02:30.360,0:02:34.643
你會發現它們的軌跡表現出波的特徵，

0:02:34.643,0:02:37.373
條紋區間內集聚了大量電子，

0:02:37.373,0:02:40.061
夾雜在沒有電子的區間之中。

0:02:40.061,0:02:42.867
一旦遮擋住一個狹縫，[br]條紋區間隨之消失，

0:02:42.867,0:02:46.135
顯示電子的集聚形態因為同一時刻

0:02:46.135,0:02:49.403
有兩個狹縫可供穿過的作用結果。

0:02:49.403,0:02:52.672
單個電子無法選擇通過哪個狹縫，

0:02:52.672,0:02:56.076
但是，電子束卻是同時通過兩個狹縫。

0:02:56.076,0:03:00.029
此種疊加狀態也使許多現代科技成真。

0:03:00.029,0:03:05.491
繞原子核旋轉的電子[br]存在於延伸出的似波軌道中，

0:03:05.491,0:03:07.135
當兩個原子相互靠近時，

0:03:07.135,0:03:10.416
電子不需要選擇原子軌道，

0:03:10.416,0:03:12.203
只需要共用軌道，

0:03:12.203,0:03:14.676
這就是一些化學鍵的形成方式。

0:03:14.676,0:03:21.059
一個分子中的電子並不是純粹[br]A原子或B原子所擁有，而是兩者共有。

0:03:21.059,0:03:23.875
如果你加入更多原子，[br]電子們就會分布得更加分散，

0:03:23.875,0:03:27.342
同時被許多個原子所共用，

0:03:27.342,0:03:30.643
固體中的電子並非固定在某個原子上，

0:03:30.643,0:03:35.344
而是在一個較大空間中延展開，[br]被不同的原子所共用。

0:03:35.344,0:03:37.860
這種巨大的疊加狀態，

0:03:37.860,0:03:41.607
決定了原子構成物質的形式，

0:03:41.607,0:03:45.625
可能是導體、絕緣體或半導體。

0:03:45.625,0:03:48.461
理解電子是如何被原子所共用，

0:03:48.461,0:03:51.947
能夠讓我們得以精確控制半導體的性質，

0:03:51.947,0:03:53.508
例如矽半導體。

0:03:53.508,0:03:55.919
將不同的半導體以正確的形式合成，

0:03:55.919,0:03:59.501
使讓我們製造作出極小的電晶體，

0:03:59.501,0:04:01.863
在一小片電腦晶片上[br]就有上百萬個電晶體。

0:04:01.863,0:04:04.065
而那些晶片，以及其中流動的電子，

0:04:04.065,0:04:07.494
使你用來觀看此短片的電腦得以運作。

0:04:07.494,0:04:12.185
有個老套的笑話：[br]因網路的存在，[br]讓人們得以分享貓咪影片。

0:04:12.185,0:04:15.431
然而從一個很深刻的層次來說：[br]網路的存在，

0:04:15.431,0:04:19.310
恰恰是源於一個奧地利物理學家[br]和他想像出來的貓。