在被觀察到之前，電子是一團混亂的“不確定性”。如同“薛定諤的貓”一樣，只有當我們揭露“薛定諤的貓”的“盒子”，仔細仔細地看一看，一個電子就會在原子周圍一個清晰的位置上停出來。
我們?nèi)缃窀屑毜赜^察了這些現(xiàn)象是怎么發(fā)生的。一組來自法國、德國和荷蘭的化學學家們通過對電場中鍶離子的一系列快照，發(fā)覺了一個電子從“可能”到“現(xiàn)實”的轉(zhuǎn)變量子和粒子物理學何以解釋一切，這并不是一件全有或全無的事情。
在一個世紀的大部分時間里，我們在日常生活中所經(jīng)歷的宇宙與我們企圖近距離觀察時所見到的并不完全一樣。數(shù)學學核心的奇異性所形成的一個非同尋常的結果是，我們只能用一組稱作疊加的機率來描述物體——直到我們用探針戳它們，用光轟擊它們，以確定它們的大小和性質(zhì)。
在我們這個絕對的古典世界里，這很難想像。就連知名的化學學家歐文·薛定諤在第一次看到這個看法時也諷刺了它，他擺出了一個思維實驗，其中包括一只想像中的貓，在我們看見它之前，它既是活的又是死的。
只有打開袋子觀察，貓的潛在生命就會持續(xù)或消失，起碼在觀察者的眼里是這樣。薛定諤和愛因斯坦都認為它很傻，但從那之后，人們一次又一次地證明，這只貓的比喻確實確切地描述了數(shù)學學的運作方法。
還有一個問題是，是否存在理想量子檢測這些東西，它可以檢測一個系統(tǒng)的各個方面，而不會造成整個疊加坍縮成一個最終的答案。
20世紀40年代，法籍瑞士物理家約翰·馮·諾伊曼覺得，檢測一個量子系統(tǒng)的一部份——比如一個電子在軌道上的位置——將會形成足夠的量子噪音，因而舍棄它的機率性質(zhì)。數(shù)年后，美國理論化學學家格哈特·勒德斯對馮·諾伊曼的假定提出了指責，他強調(diào)，雖然在其他粒子顯得清晰的時侯，個別仍未確定的粒子的可能性依然存在。
盡管化學學家們在理論上同意勒德的觀點，但要通過實驗來證明這一點并不容易量子和粒子物理學何以解釋一切，由于要借助檢測個別自然發(fā)生的動作，而這種動作之間不會互相干擾。研究人員確定了一個缺乏電子的鍶原子，以一種不清楚剩余電子所在的兩種軌道中的哪一種的方法捕獲了離子，使它們在二者的混和中變得模糊不清。
這或多或少與量子計算機使用的設置相同。之后激光促使離子中電子的疊加聯(lián)通，通過偵測電子落回原位時發(fā)出的光來確定軌道上的潛在聯(lián)通。只有在偵測到光的情況下，我們就能覺得電子的絕對位置是鎖定的。
斯德哥爾摩學院的化學學家說：“每次我們檢測電子的軌道時，檢測的結果都是電子要么在較低的軌道上，要么在較高的軌道上，而不是在二者之間。”
從某種意義上說，這些檢測促使電子決定它處于這兩種狀態(tài)中的哪一種。當鍶離子被單獨的激光旋轉(zhuǎn)到不同的狀態(tài)時，捕捉到大量的光子，這為研究小組提供了一幅在百萬分之1秒內(nèi)發(fā)生的過程演化的圖片。
她們發(fā)覺量子系統(tǒng)從可能到實際的轉(zhuǎn)變并不是絕對的。它的個別方面是可以檢測的，例如電子的最終位置，而其疊加的個別特點則是難以改變的，仍未決定的。正如盧德斯所說的那樣。“這些發(fā)覺為自然的內(nèi)部運作提供了新的解釋，但是與現(xiàn)代量子化學學的預測相一致，”物理學家說。
更重要的是，這些轉(zhuǎn)變不是頓時的。通過拍攝原子的一個電子步入一個清晰軌道的快照，研究小組證明了變化是一個展開的變化，就似乎從完全不確定到特定軌道的轉(zhuǎn)變是一個機率降低的問題，而不是一個忽然的決定。
這不是第一個表明量子在電子的可能性中怎樣跳躍的實驗，而不是像“火山噴發(fā)”這樣的展開過程關。但這確實為這些變化的發(fā)生方法降低了一些有趣的細節(jié)，因而可以實現(xiàn)理想的檢測。
可笑的是，那些都不能告訴我們，從量子可能性到清晰檢測的轉(zhuǎn)變，在事物的宏偉新藍圖中意味著哪些，更不用說怎么看待薛定諤那只在黑暗中耐心等待的可憐的貓了。
我們所曉得的是揭露這個可憐植物的瓶蓋并不會完全剝奪它的神秘感。雖然它的死亡速率比馮·諾依曼想像的要慢。