科学家首次利用薛丁格猫实验同时看到分子的两个状态！
薛丁格的猫(Schrödinger’s Cat)或许是最有名的量子力学想法，但在它背后的科学，也能够被用在实际的实验中，像是拍摄详细的分子行为。这对于了解许多小的分子系统很重要，像是光合作用。
来自SLAC国家加速器实验室(SLAC National Accelerator Laboratory)的科学家同时把碘分子放进两个状态，活跃的和不活跃的，命名为"猫态(cat state)"，然后使用直线加速器连贯光源(Linac Coherent Light Source LCLS)的X射线来研究分子的行为。藉由收集数十亿个分子的数据，研究人员能够制作出一部量子世界生态的影片。
LCLS是全世界最强大的X射线雷射，允许研究人员做出很多的讯息观察。科学家能够看到小到0.03纳米的细节(大约是氦原子的大小)，而且能够以十亿分之三千万秒快速地改变。
SLAC教授暨资深作者Phil Bucksbaum在一份声明中说：“我们的方法对量子力学是很重要的。因此，我们急于要在其他小的分子系统做测试，包括视觉系统、光合作用、保护DNA免于紫外线伤害、以及生物的重要功能。”
在资料库预印本网站(arXiv)可以取得，并且已经被接受在物理评论通讯(Physical Review Letters)发表的这项研究，研究小组详细察看由两个碘原子组成的振动分子。这些分子被放在猫态(cat state)，就好像是著名的思想实验，它们在那里同时出现两种不同的状态：活跃与不活跃。
研究人员对它们射出X射线，然后强大的光子在同一时间撞击这两种状态，产生分子活跃形态详细图像的全息图(hologram)。这个方法让科学家能够"看见"在原子层次所发生的事。
Bucksbaum解释：“我们看见它开始振动，以两个原子彼此来回地接近又分离，好像被一根弹簧绑着。同一时间，我们看见原子键断掉，然后这些原子分离，进入飘渺虚无的空间。我们同时看见它们依然连接着，在回到连结之前，它们彼此维持一定的距离四处游荡一阵子。随着时间过去，我们看见振动逐渐消失，直到分子再度处于休息状态。所有这些可能的结果，发生在几兆分之一秒。”
薛丁格的猫是一个著名的悖论，由澳洲物理学家Erwin Schrödinger所想出，来挑战量子力学可以被连结到巨观世界。随着时间过去，对于粒子重叠(particles in superposition)，这个实验已经变成的一个众所皆知的例子。当它们同时存在两种状态时，就如同这只有名的猫被认为同时是活着也是死的。
态的分子，而蓝色的点则是处于活跃状态的分子。活跃状态的分子很剧烈地振动，分离的更远，甚至彼此断开。 J.M. Glownia et al./ SLAC
来源：IFLScience
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