Сенс кота шредінгера. Суть теорії Шредінгера

До свого сорому хочу зізнатися, що чув цей вислів, але взагалі не знав що воно означає і хоча б по якій темі вживається. Давайте я вам розповім, що вичитав в інтернеті про цього кота...

« кіт Шредінгера- так називається знаменитий уявний експеримент знаменитого австрійського фізика-теоретика Ервіна Шредінгера, який також є лауреатом Нобелівської премії. За допомогою цього вигаданого досвіду вчений хотів показати неповноту квантової механіки під час переходу від субатомних систем до макроскопічних систем.

Оригінальна стаття Ервіна Шредінгера побачила світ 1935 року. У ній експеримент був описаний з використанням або навіть уособлення:

Можна побудувати і випадки, у яких досить бурлеску. Нехай який-небудь кіт замкнений у сталевій камері разом з наступною диявольською машиною (яка повинна бути незалежно від втручання кота): усередині лічильника Гейгера знаходиться крихітна кількість радіоактивної речовини, така невелика, що протягом години може розпастися тільки один атом, але з такою ж ймовірністю може і не розпастися - якщо ж це станеться, трубка, що зчитує, розряджається і спрацьовує реле, що спускає молот, який розбиває колбочку з синильною кислотою.

Якщо на годину надати всю цю систему самій собі, то можна сказати, що кіт буде живий після цього часу, якщо розпаду атома не відбудеться. Перший розпад атома отруїв би кота. Пси-функція системи в цілому виражатиме це, змішуючи в собі або розмазуючи живого і мертвого кота (вибачте за вираз) в рівних частках. Типовим у випадках є те, що невизначеність, спочатку обмежена атомним світом, перетворюється на макроскопічну невизначеність, яка може бути усунена шляхом прямого спостереження. Це заважає нам наївно прийняти «модель розмиття» як дійсність, що відображає. Саме собою це означає нічого незрозумілого чи суперечливого. Є різниця між нечітким або розфокусованим фото та знімком хмар або туману.

Іншими словами:

  1. Є ящик та кіт. У ящику є механізм, що містить радіоактивне атомне ядро ​​та ємність з отруйним газом. Параметри експерименту підібрано так, що ймовірність розпаду ядра за 1 годину становить 50%. Якщо ядро ​​розпадається, відкривається ємність із газом і кіт гине. Якщо розпаду ядра не відбувається - кіт залишається живий-здоровий.
  2. Закриваємо кота в ящик, чекаємо годину і запитуємо: чи живий кіт чи мертвий?
  3. Квантова ж механіка говорить нам, що атомне ядро ​​(а отже і кіт) знаходиться у всіх можливих станах одночасно (див. квантова суперпозиція). Перш ніж ми відкрили ящик, система «кіт-ядро» знаходиться в стані «ядро розпалося, кіт мертвий» з ймовірністю 50% і в стані «ядро не розпалося, кіт живий» з ймовірністю 50%. Виходить, що кіт, що сидить у ящику, і живий, і мертвий одночасно.
  4. Відповідно до сучасної копенгагенської інтерпретації, кіт-таки живий/мертвий без будь-яких проміжних станів. А вибір стану розпаду ядра відбувається над момент відкриття ящика, а ще коли ядро ​​потрапляє у детектор. Тому що редукція хвильової функції системи "кіт-детектор-ядро" не пов'язана з людиною-спостерігачем ящика, а пов'язана з детектором-спостерігачем ядра.

Згідно квантової механіки, якщо над ядром атома не проводиться спостереження, то його стан описується змішанням двох станів - ядра, що розпалося, і ядра, що не розпалося, отже, кіт, що сидить в ящику і втілює ядро ​​атома, і живий, і мертвий одночасно. Якщо ж ящик відкрити, то експериментатор може побачити тільки якийсь один конкретний стан - "ядро розпалося, кіт мертвий" або "ядро не розпалося, кіт живий".

Суть людською мовою: Експеримент Шредінгера показав, що, з погляду квантової механіки, кіт одночасно і живий, і мертвий, чого не може бути. Отже, квантова механіка має суттєві вади.

Питання так: коли система перестає існувати як змішання двох станів і вибирає одне конкретне? Мета експерименту - показати, що квантова механіка неповна без деяких правил, які вказують, за яких умов відбувається колапс хвильової функції, і кіт стає мертвим, або залишається живим, але перестає бути змішанням того й іншого. Оскільки ясно, що кіт обов'язково має бути або живим, або мертвим (не існує стану, проміжного між життям і смертю), це буде аналогічно і для атомного ядра. Воно обов'язково має бути або розпався, або нерозпалим ().

Ще однією найсвіжішою інтерпретацією уявного експерименту Шредінгера є розповідь Шелдона Купера, героя серіалу "Теорія великого вибуху" ("Big Bang Theory"), який він виголосив для менш освіченої сусідки Пенні. Суть оповідання Шелдона у тому, що концепція кота Шредінгера можна застосувати у відносинах для людей. Щоб зрозуміти, що відбувається між чоловіком і жінкою, які стосунки між ними: хороші чи погані, – потрібно просто відкрити ящик. А до цього відносини є одночасно і добрими, і поганими.

Нижче наведено відеофрагмент цього діалогу «Теорії великого вибуху» між Шелдоном та Пенією.

Ілюстрація Шредінгера є найкращим прикладом для опису головного парадоксу квантової фізики: згідно з її законами, частки, такі як електрони, фотони і навіть атоми існують у двох станах одночасно («живих» і «мертвих», якщо згадувати багатостраждального кота). Ці стани називаються.

Американський фізик Арт Хобсон () з університету Арканзасу (Arkansas State University) запропонував своє рішення цього феномена.

«Вимірювання в квантовій фізиці базуються на роботі деяких макроскопічних механізмів, таких як лічильник Гейгера, за допомогою яких визначається квантовий стан мікроскопічних систем - атомів, фотонів і електронів. Квантова теорія має на увазі, що якщо ви приєднаєте мікроскопічну систему (частку) до деякого макроскопічного пристрою, що розрізняє два різні стани системи, то прилад (лічильник Гейгера, наприклад) перейде в стан квантової заплутаності і теж виявиться одночасно у двох суперпозиціях. Однак неможливо спостерігати це явище безпосередньо, що робить його неприйнятним», - розповідає фізик.

Хобсон каже, що у парадоксі Шредінгера кіт грає роль макроскопічного приладу, лічильника Гейгера, приєднаного до радіоактивного ядру, визначення стану розпаду чи «-нераспада»- цього ядра. У такому разі, живий кіт буде індикатором «нерозпаду», а мертвий кіт - показником розпаду. Але згідно з квантовою теорією, кіт, так само як і ядро, повинен перебувати у двох суперпозиціях життя та смерті.

Натомість, за словами фізика, квантовий стан кота має бути заплутаним зі станом атома, що означає, що вони перебувають у «нелокальному зв'язку» - один з одним. Тобто, якщо стан одного із заплутаних об'єктів раптово зміниться на протилежне, то стан його пари точно також зміниться, на якій відстані вони не перебували б. При цьому Хобсон посилається на цю квантову теорію.

«Найцікавіше теоретично квантової заплутаності - це те, що зміна стану обох частинок відбувається миттєво: ніяке світло або електромагнітний сигнал не встиг би передати інформацію від однієї системи до іншої. Таким чином, можна сказати, що це один об'єкт, розділений на дві частини простором, і неважливо, наскільки велика відстань між ними»-, - пояснює Хобсон.

Кіт Шредінгера більше не живий і мертвий одночасно. Він мертвий, якщо станеться розпад, і живий, якщо розпад так і не станеться.

Додамо, що схожі варіанти вирішення цього феномена були запропоновані ще трьома групами вчених протягом останніх тридцять років, проте вони були сприйняті всерйоз і залишилися непоміченими у широких наукових колах. Хобсон , що рішення парадоксів квантової механіки, хоча б теоретичні, абсолютно необхідні її глибинного розуміння.

Шредінгер

А ось зовсім недавно ТЕОРЕТИКИ ПОЯСНИЛИ, ЯК ГРАВІТАЦІЯ ВБИВАЄ КОТА ШРЕДІНГЕРА, але це вже складніше...

Як правило, фізики пояснюють феномен того, що суперпозиція можлива у світі частинок, але неможлива з котами чи іншими макрооб'єктами, перешкодами навколишнього середовища. Коли квантовий об'єкт проходить крізь поле або взаємодіє з випадковими частинками, він відразу приймає лише один стан - як би його виміряли. Саме так і руйнується суперпозиція, як вважали вчені.

Але навіть якщо якимось чином стало можливим ізолювати макрооб'єкт, що перебуває в стані суперпозиції, від взаємодій з іншими частинками та полями, то він все одно рано чи пізно прийняв би єдиний стан. Принаймні це вірно для процесів, що протікають на поверхні Землі.

«Десь у міжзоряному просторі, можливо, кіт і мав би шанс, але на Землі чи поблизу будь-якої планети це вкрай малоймовірно. І причина тому - гравітація», - пояснює провідний автор нового дослідження Ігор Піковський () з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики.

Піковський та його колеги з Віденського університету стверджують, що гравітація має руйнівний вплив на квантові суперпозиції макрооб'єктів, і тому ми не спостерігаємо подібних явищ у макросвіті. Базова концепція нової гіпотези, до речі, у художньому фільмі «Інтерстеллар».

Ейнштейнівська загальна теорія відносності свідчить, що дуже потужний об'єкт викривлятиме поблизу себе простір-час. Розглядаючи ситуацію на дрібнішому рівні, можна сказати, що для молекули, поміщеної біля поверхні Землі, час йтиме трохи повільніше, ніж для тієї, що знаходиться на орбіті нашої планети.

Через вплив гравітації на простір-час молекула, що потрапила під цей вплив, зазнає відхилення у своєму становищі. І це, своєю чергою, має вплинути і її внутрішню енергію - коливання частинок у молекулі, які змінюються з часом. Якщо молекулу ввести в стан квантової суперпозиції двох локацій, то співвідношення між становищем і внутрішньою енергією незабаром змусило б молекулу «вибрати» лише одну з двох позицій у просторі.

«У більшості випадків явище декогеренції пов'язане із зовнішнім впливом, але в даному випадку внутрішнє коливання частинок взаємодіє з рухом самої молекули», - пояснює Піковський.

Цей ефект поки що ніхто не спостерігав, оскільки інші джерела декогеренції, такі як магнітні поля, теплове випромінювання та вібрації, як правило, набагато сильніші, і спричиняють руйнування квантових систем задовго до того, як це зробить гравітація. Але експериментатори прагнуть перевірити висловлену гіпотезу.

Подібна установка може бути використана для перевірки здатності гравітації руйнувати квантові системи. Для цього необхідно буде порівняти вертикальний та горизонтальний інтерферометри: у першому суперпозиція повинна буде незабаром зникнути через розтягування часу на різних «висотах» шляху, тоді як у другому квантова суперпозиція може і зберегтися.

джерела

http://4brain.ru/blog/%D0%BA%D0%BE%D1%82-%D1%88%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%B8%D0%BD%D0% B3%D0%B5%D1%80%D0%B0-%D1%81%D1%83%D1%82%D1%8C-%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%81%D1% 82%D1%8B%D0%BC%D0%B8-%D1%81%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BC%D0%B8/

http://www.vesti.ru/doc.html?id=2632838

Ось ще трохи навколонаукового: ось наприклад, а ось. Якщо ви ще не в курсі, почитайте і що таке . А й дізнаємось, що за

Як пояснив нам Гейзенберг, через принцип невизначеності опис об'єктів квантового мікросвіту носить інший характер, ніж звичний опис об'єктів ньютонівського макросвіту. Замість просторових координат і швидкості, якими ми звикли описувати механічний рух, наприклад, кулі по більярдному столу, в квантовій механіці об'єкти описуються так званою хвильовою функцією. Гребінь «хвилі» відповідає максимальній ймовірності знаходження частки у просторі в момент виміру. Рух такої хвилі описується рівнянням Шредінгера, яке й говорить нам про те, як змінюється згодом стан квантової системи.

Тепер про кота. Всім відомо, що коти люблять ховатися в коробках. Ервін Шредінгер теж був у курсі. Більше того, з суто нордичним бузувірством він використав цю особливість у знаменитому уявному експерименті. Суть його полягала в тому, що в коробці з пекельною машиною замкнений кіт. Машина через реле приєднана до квантової системи, наприклад, радіоактивно розпадається речовини. Імовірність розпаду відома і становить 50%. Пекельна машина спрацьовує коли квантовий стан системи змінюється (відбувається розпад) і котик гине повністю. Якщо надати систему "Котик-коробка-пекельна машина-кванти" самій собі на одну годину і згадати, що стан квантової системи описується в термінах ймовірності, то стає зрозумілим, що дізнатися чи живий котик, в даний момент часу, напевно не вийде, так само, як не вийде точно передбачити падіння монети орлом або рішкою наперед. Парадокс дуже простий: хвильова функція, що описує квантову систему, змішує в собі два стани кота - він живий і мертвий одночасно, так само як пов'язаний електрон з рівною ймовірністю може перебувати в будь-якому місці простору, рівновіддаленого від атомного ядра. Якщо ми не відкриваємо коробки, ми не знаємо точно, як там котик. Не здійснивши спостереження (читай вимірювання) над атомним ядром ми можемо описати його стан тільки суперпозицією (змішенням) двох станів: ядра, що розпалося і не розпалося. Кіт, що знаходиться в ядерній залежності, і живий і мертвий одночасно. Питання так: коли система перестає існувати як змішання двох станів і вибирає одне конкретне?

Копенгагенська інтерпретація експерименту говорить нам про те, що система перестає бути змішанням станів і вибирає одне з них у той момент, коли відбувається спостереження, воно ж вимір (коробка відкривається). Тобто сам факт виміру змінює фізичну реальність, призводячи до колапсу хвильової функції (котик або стає мертвим, або залишається живим, але перестає бути змішанням того й іншого)! Вдумайтеся, експеримент та виміри, що його супутні, змінюють реальність навколо нас. Особисто мені цей факт виносить мозок набагато сильніше за алкоголь. Відомий Стів Хокінг теж важко переживає цей парадокс, повторюючи, що коли він чує про кота Шредінгера, його рука тягнеться до браунінгу. Гострота реакції видатного фізика-теоретика пов'язана з тим, що на його думку, роль спостерігача в колапсі хвильової функції (звалювання її до одного з двох імовірнісних) станів сильно перебільшена.

Звичайно, коли професор Ервін у далекому 1935 р. замислював своє кото-знущання це був дотепний спосіб показати недосконалість квантової механіки. Справді, кіт може бути живий і мертвий одночасно. В результаті однієї з інтерпретацій експерименту стала очевидність протиріччя законів макросвіту (наприклад, другого закону термодинаміки - кіт або живий, або мертвий) і мікросвіту (кіт живий і мертвий одночасно).

Вищеописане застосовується практично: в квантових обчисленнях і квантової криптографії. По волоконно-оптичному кабелю пересилається світловий сигнал, що у суперпозиції двох станів. Якщо зловмисники підключаться до кабелю десь посередині і зроблять там відведення сигналу, щоб підслуховувати інформацію, що передається, то це схлопне хвильову функцію (з точки зору копенгагенської інтерпретації буде проведено спостереження) і світло перейде в один із станів. Провівши статистичні проби світла на приймальному кінці кабелю, можна буде виявити, чи знаходиться світло в суперпозиції станів або над ним вже здійснено спостереження та передачу в інший пункт. Це уможливлює створення засобів зв'язку, які виключають непомітний перехоплення сигналу та підслуховування.

Ще однією найсвіжішою інтерпретацією уявного експерименту Шредінгера є розповідь Шелдона Купера, героя серіалу "Теорія великого вибуху" ("Big Bang Theory"), який він виголосив для менш освіченої сусідки Пенні. Суть оповідання Шелдона у тому, що концепція кота Шредінгера можна застосувати у відносинах для людей. Щоб зрозуміти, що відбувається між чоловіком і жінкою, які стосунки між ними: хороші чи погані, – потрібно просто відкрити ящик. А до цього відносини є одночасно і добрими, і поганими.


Напевно, ви не раз чули, що існує такий феномен, як «Кіт Шредінгера». Але якщо ви не фізик, то, швидше за все, лише віддалено уявляєте, що це за кіт і навіщо він потрібний.

« кіт Шредінгера- так називається знаменитий уявний експеримент знаменитого австрійського фізика-теоретика Ервіна Шредінгера, який також є лауреатом Нобелівської премії. За допомогою цього вигаданого досвіду вчений хотів показати неповноту квантової механіки під час переходу від субатомних систем до макроскопічних систем.

У цій статті дана спроба пояснити простими словами суть теорії Шредінгера про кота і квантову механіку, так щоб це було доступно людині, яка не має вищої технічної освіти. У статті також будуть представлені різні інтерпретації експерименту, зокрема з серіалу «Теорія великого вибуху».

Опис експерименту

Оригінальна стаття Ервіна Шредінгера побачила світ 1935 року. У ній експеримент був описаний з використанням або навіть уособлення:

Можна побудувати і випадки, у яких досить бурлеску. Нехай який-небудь кіт замкнений у сталевій камері разом з наступною диявольською машиною (яка повинна бути незалежно від втручання кота): усередині лічильника Гейгера знаходиться крихітна кількість радіоактивної речовини, така невелика, що протягом години може розпастися тільки один атом, але з такою ж ймовірністю може і не розпастися; якщо ж це станеться, трубка, що зчитує, розряджається і спрацьовує реле, що спускає молот, який розбиває колбочку з синильною кислотою.

Якщо на годину надати всю цю систему самій собі, то можна сказати, що кіт буде живий після цього часу, якщо розпаду атома не відбудеться. Перший розпад атома отруїв би кота. Пси-функція системи в цілому виражатиме це, змішуючи в собі або розмазуючи живого і мертвого кота (вибачте за вираз) в рівних частках. Типовим у випадках є те, що невизначеність, спочатку обмежена атомним світом, перетворюється на макроскопічну невизначеність, яка може бути усунена шляхом прямого спостереження. Це заважає нам наївно прийняти «модель розмиття» як дійсність, що відображає. Саме собою це означає нічого незрозумілого чи суперечливого. Є різниця між нечітким або розфокусованим фото та знімком хмар або туману.

Іншими словами:

  1. Є ящик та кіт. У ящику є механізм, що містить радіоактивне атомне ядро ​​та ємність з отруйним газом. Параметри експерименту підібрано так, що ймовірність розпаду ядра за 1 годину становить 50%. Якщо ядро ​​розпадається, відкривається ємність із газом і кіт гине. Якщо розпаду ядра не відбувається - кіт залишається живий-здоровий.
  2. Закриваємо кота в ящик, чекаємо годину і запитуємо: чи живий кіт чи мертвий?
  3. Квантова ж механіка говорить нам, що атомне ядро ​​(а отже і кіт) знаходиться у всіх можливих станах одночасно (див. квантова суперпозиція). Перш ніж ми відкрили ящик, система «кіт-ядро» знаходиться в стані «ядро розпалося, кіт мертвий» з ймовірністю 50% і в стані «ядро не розпалося, кіт живий» з ймовірністю 50%. Виходить, що кіт, що сидить у ящику, і живий, і мертвий одночасно.
  4. Відповідно до сучасної копенгагенської інтерпретації, кіт-таки живий/мертвий без будь-яких проміжних станів. А вибір стану розпаду ядра відбувається над момент відкриття ящика, а ще коли ядро ​​потрапляє у детектор. Тому що редукція хвильової функції системи "кіт-детектор-ядро" не пов'язана з людиною-спостерігачем ящика, а пов'язана з детектором-спостерігачем ядра.

Пояснення простими словами

Згідно квантової механіки, якщо над ядром атома не проводиться спостереження, то його стан описується змішанням двох станів - ядра, що розпалося, і ядра, що не розпалося, отже, кіт, що сидить в ящику і втілює ядро ​​атома, і живий, і мертвий одночасно. Якщо ж ящик відкрити, то експериментатор може побачити тільки якийсь один конкретний стан - "ядро розпалося, кіт мертвий" або "ядро не розпалося, кіт живий".

Суть людською мовою: Експеримент Шредінгера показав, що, з погляду квантової механіки, кіт одночасно і живий, і мертвий, чого не може бути. Отже, квантова механіка має суттєві вади.

Питання так: коли система перестає існувати як змішання двох станів і вибирає одне конкретне? Мета експерименту - показати, що квантова механіка неповна без деяких правил, які вказують, за яких умов відбувається колапс хвильової функції, і кіт стає мертвим, або залишається живим, але перестає бути змішанням того й іншого. Оскільки ясно, що кіт обов'язково має бути або живим, або мертвим (не існує стану, проміжного між життям і смертю), це буде аналогічно і для атомного ядра. Воно обов'язково має бути або розпався, або нерозпалим (Вікіпедія).

Відео з «Теорії великого вибуху»

Ще однією найсвіжішою інтерпретацією уявного експерименту Шредінгера є розповідь Шелдона Купера, героя серіалу "Теорія великого вибуху" ("Big Bang Theory"), який він виголосив для менш освіченої сусідки Пенні. Суть оповідання Шелдона у тому, що концепція кота Шредінгера можна застосувати у відносинах для людей. Щоб зрозуміти, що відбувається між чоловіком і жінкою, які стосунки між ними: хороші чи погані, – потрібно просто відкрити ящик. А до цього відносини є одночасно і добрими, і поганими.

Нижче наведено відеофрагмент цього діалогу «Теорії великого вибуху» між Шелдоном та Пенією.

Чи залишився кіт живим у результаті експерименту?

Для тих, хто неуважно читав статтю, але все одно переживає за кота — добрі новини: не переживайте, за нашими даними, внаслідок уявного експерименту божевільного австрійського фізика

ЖОДНИЙ КІТ не постраждав

"Кіт Шредінгера" - так називається цікавий розумовий експеримент, поставлений, як ви вже напевно здогадалися, Шредінгером, а точніше, Нобелівським лауреатом з фізики, австрійським ученим Ервіном Рудольфом Йозефом Олександром Шредінгером "Вікіпедія" визначає "Вікіпедія". кіт У ящику є механізм, що містить радіоактивне ядро ​​і ємність з отруйним газом Параметри експерименту підібрані так, що ймовірність того, що ядро ​​розпадеться за 1 годину, становить 50%. , і кіт вмирає.

Згідно квантової механіки, якщо над ядром не проводиться спостереження, то його стан описується суперпозицією (змішенням) двох станів - ядра, що розпалося, і ядра, що не розпалося, отже, кіт, що сидить в ящику, і живий, і мертвий одночасно. Якщо ж ящик відкрити, то експериментатор повинен побачити лише якесь одне конкретне стан: " ядро ​​розпалося, кіт мертвий " , чи " ядро ​​не розпалося, кіт живий " .

Виходить, що на виході ми маємо живого чи мертвого кота, однак у потенціалі кіт і живий і мертвий одночасно. Таким чином, Шредінгер намагався довести обмеженість квантової механіки без застосування до неї певних правил.

Копенгагенська інтерпретація квантової фізики - і зокрема цього експерименту - вказує на те, що кіт набуває властивостей однієї з потенційних фаз (живий-мертвий) тільки після втручання в процес спостерігача.

Тобто коли конкретний Шредінгер відкриває шухляду, йому зі стовідсотковою впевненістю доведеться нарізати ковбаски або зателефонувати ветеринару. Кіт буде безперечно живий або раптово мертвий. Але поки в процесі немає спостерігача - конкретної людини, яка має безперечні переваги у вигляді зору, і, як мінімум, ясної свідомості - кіт перебуватиме в підвішеному стані "між небом і землею".

Стародавня притча про кота, який гуляє сам по собі, у цьому контексті набуває нових відтінків. Безсумнівно, кіт Шредінгера - не найблагополучніша істота у Всесвіті. Побажаємо ж коту благополучного для нього результату і звернемося до іншого цікавого завдання з таємничого і часом нещадного світу квантової механіки.

Звучить вона так: "Який звук видає дерево, що падає в лісі, якщо поблизу немає людини, здатної цей звук сприйняти?" Тут, на відміну від чорно-білої долі нещасного/щасливого кота, ми стикаємося з різнобарвною палітрою спекуляцій: немає звуку/є звук, який він, якщо він є, а якщо його немає, то чому? Відповісти на це питання не можна з дуже простої причини – неможливості здійснити експеримент. Адже будь-який експеримент має на увазі присутність спостерігача, здатного сприйняти та зробити висновки.

У знаменитого аргентинського письменника Хуліо Картасара, яскравого представника "магічного реалізму", є невелика розповідь про те, як офісні меблі, залишившись без спостерігача, рухаються кабінетом, ніби використовуючи вільний час для того, щоб розім'яти кінцівки.

Тобто неможливо припустити, що відбувається з об'єктами навколишньої реальності за нашої відсутності. А якщо це неможливо сприйняти, значить, цього не існує. Як тільки ми залишаємо кімнату, весь її вміст разом із самою кімнатою перестає існувати або, точніше, продовжує існувати тільки в потенціалі.

Водночас там існують пожежа чи повінь, крадіжка обладнання чи непрохані гості. Більше того, у ній існує і ми, у різних потенційних станах. Один Я ходить по кімнаті і насвистує безглузду мелодію, інший Я сумно дивиться вікно, третій – говорить із дружиною по телефону. У ній живе навіть наша раптова смерть чи радісна звістка у вигляді несподіваного телефонного дзвінка.

Уявіть на хвилину всі можливості, заховані за дверима. А тепер уявіть, що весь наш світ - це лише скупчення таких нереалізованих потенціалів. Смішно, правда?

Однак тут виникає закономірне питання: та й що? Так – кумедно, так – цікаво, але що, по суті, це змінює? Наука про це скромно замовчує. Для квантової фізики такі знання відкривають нові шляхи в усвідомленні Всесвіту та його механізмів, ну а нам, людям далеким від великих наукових відкриттів, така інформація начебто ні до чого.

Та як це – ні до чого!? Адже якщо я існую, смертний, у цьому світі, значить, існую я, безсмертний, в іншому світі! Якщо моє життя складається зі смуги невдач і прикростей, то десь існую я - удачливий і щасливий? Насправді, поза нашими відчуттями нічого немає, як немає кімнати, поки ми до неї не ввійшли. Наші органи сприйняття лише обманюють нас, малюючи в мозку картину навколишнього нас світу. Що ж насправді знаходиться поза нами поки що залишається таємницею за сімома печатками.

Всі ми чули про знаменитого кота Шредінгера, але чи знаємо ми, що це за кіт такий насправді? Давайте розберемося і спробуємо розповісти про знаменитого кота Шредінгера простими словами.

Кіт Шредінгера – це експеримент, проведений Ервіном Шредінгером, одним із батьків-засновників квантової механіки. Причому це звичайний фізичний експеримент, а уявний.

Треба визнати, що Ервін Шредінгер був людиною з дуже багатою уявою.

Отже, що у нас є як уявна основа для проведення експерименту? Є кіт, вміщений у коробку. У коробці також знаходиться лічильник Гейгера з дуже маленькою кількістю радіоактивної речовини. Кількість речовини така, що ймовірність розпаду та нерозпаду одного атома протягом години – однакова. Якщо атом розпадеться, запуститься спеціальний механізм, який розіб'є колбу із синильною кислотою, і бідний кіт помре. Якщо розпаду не станеться, то кіт продовжить тихенько сидіти собі в коробці і мріяти про сосисках.

У чому суть кота Шредінгера? Навіщо взагалі було вигадувати такий сюрреалістичний досвід?

Згідно з результатами експерименту ми дізнаємося, чи живий кіт чи ні, тільки коли відкриваємо коробку. З погляду квантової механіки кіт одночасно (як атом речовини) перебуває одразу у двох станах – і живий, і мертвий одночасно. Це і є знаменитий феномен кота Шредінгера.

Звичайно, такого бути не може. Ервін Шредінгер поставив цей уявний експеримент, щоб показати недосконалість квантової механіки під час переходу від субатомних систем до макроскопічних.

Наведемо формулювання самого Шредінгера:

Можна побудувати і випадки, у яких досить бурлеску. Нехай який-небудь кіт замкнений у сталевій камері разом з наступною диявольською машиною (яка має бути незалежно від втручання кота): усередині лічильника Гейгера знаходиться крихітна кількість радіоактивної речовини - настільки невелика, що протягом години може розпастися лише один атом, але з такою ж ймовірністю може і не розпастися; якщо ж це станеться, трубка, що зчитує, розряджається і спрацьовує реле, що спускає молот, який розбиває колбочку з синильною кислотою.

Якщо на годину надати всю цю систему самій собі, то можна сказати, що кіт буде живий після цього часу, якщо розпаду атома не відбудеться. Перший розпад атома отруїв би кота. Пси-функція системи в цілому виражатиме це, змішуючи в собі або розмазуючи живого і мертвого кота (вибачте за вираз) в рівних частках. Типовим у випадках є те, що невизначеність, спочатку обмежена атомним світом, перетворюється на макроскопічну невизначеність, яка може бути усунена шляхом прямого спостереження. Це заважає нам наївно прийняти «модель розмиття» як дійсність, що відображає. Саме собою це означає нічого незрозумілого чи суперечливого. Є різниця між нечітким або розфокусованим фото та знімком хмар або туману.

Визначено позитивним моментом в даному експерименті є той факт, що не одна тварина в його ході не постраждала.

Насамкінець, для закріплення матеріалу пропонуємо Вам переглянути відео зі старого доброго серіалу «Теорія Великого Вибуху».

А якщо у Вас раптом залишилися питання або викладач поставив завдання з квантової механіки, звертайтесь до . Разом ми вирішимо всі питання набагато швидше!



Останні матеріали розділу:

Список відомих масонів Закордонні знамениті масони
Список відомих масонів Закордонні знамениті масони

Присвячується пам'яті митрополита Санкт-Петербурзького та Ладозького Іоанна (Сничева), який благословив мою працю з вивчення підривної антиросійської...

Що таке технікум - визначення, особливості вступу, види та відгуки Чим відрізняється інститут від університету
Що таке технікум - визначення, особливості вступу, види та відгуки Чим відрізняється інститут від університету

25 Московських коледжів увійшли до рейтингу "Топ-100" найкращих освітніх організацій Росії. Дослідження проводилося міжнародною організацією...

Чому чоловіки не стримують своїх обіцянок Невміння говорити «ні»
Чому чоловіки не стримують своїх обіцянок Невміння говорити «ні»

Вже довгий час серед чоловіків ходить закон: якщо назвати його таким можна, цього не може знати ніхто, чому ж вони не стримують свої обіцянки. По...