Шредингеровата теорија. Мачката на Шредингер и неговата тешка судбина

е мисловен експеримент на физичарот Ервин Шредингер, чија суштина е дека мачката во кутијата е и жива и мртва. Така, научникот ја докажал нецелосноста квантна механикапри преминот од субатомски системи во макроскопски.

Потекло

Австрискиот теоретски физичар Ервин Шредингер предложи експеримент со мачка во кутија во својата статија „Тековната ситуација во квантната механика“ (Die gegenwärtige Situation in der Quantenmechanik) во публикацијата Naturwissenschaften во 1935 година.

Ја земаме мачката и ја ставаме во кутијата. Кутијата содржи атомско јадро и контејнер со отровен гас. Веројатноста за нуклеарна дезинтеграција е 50% ако се случи, контејнерот со гас ќе се отвори и мачката ќе умре. Ако не дојде до распаѓање, мачката е жива. Според основите на квантната механика, пред да ја отвориме кутијата, мачката е во состојба на квантна суперпозиција - односно во сите состојби во исто време.

Излегува дека во системот „мачка-јадро“, мачката може да биде жива или мртва со иста веројатност од 50%. Или тој е и жив и мртов во исто време.

Популарност на Интернет

Прашањето за мачката на Шредингер за прв пат беше дискутирано на Интернет во мај 1990 година на форумот за научна физика на Usenet. На 9 август 2000 година, песната посветена на мачката на Шредингер беше објавена на форумот за прашања и одговори на Straight Dope.

Во август 2004 година, онлајн продавницата ThinkGeek започна да продава маици со зборовите „Умре мачката на Шродингер“.

На 4 јануари 2006 година, стрипот на Шредингер беше објавен во стрип серијата Xkcd.

“ – Последниот панел од овој стрип е смешен и незабавен во исто време. Додека не го прочиташ, не можеш да кажеш како ќе испадне на крајот.

- Глупости“

На 2 јуни 2007 година, веб-страницата I Can Has Cheezburger објави слика од мачка во кутија со натпис: „Во вашата квантна кутија... една мачка... можеби“.

Круната на популарноста на мачката на Шредингер беше Google Doodle посветена на него, која се појави на 12 август 2013 година, на денот на 126-тиот роденден на Ервин Шредингер.

Референци за популарна култура

Филмови, ТВ серии, книги и компјутерски игри, каде што беше споменат овој експеримент. Да дадеме само неколку примери.

Во епизодата 16 од шестата сезона на Футурама, полицијата ги приведува Шредингер и неговата мачка.

Во втората епизода од првата сезона на „Рик и Морти“, главните ликови се среќаваат со мачките на Шредингер во паралелна реалност.

Шелдон Купер во „Теорија“ голема експлозијакористејќи ја теоријата за мачки на Шредингер за да и објасни на Пени како функционираат односите меѓу мажите и жените.

Значење

Мачката на Шредингер не е само мем на Интернет, туку и херој на популарната култура. Мачката, која е и жива и мртва, симболизира одредена двосмисленост. Шредингер се памети кога нешто е и смешно и не, или кога нешто е забрането и дозволено. На пример, семафор со вклучени црвени и зелени светла во исто време е семафор на Шредингер.

Галерија

Мачката на Шредингер е најмистериозната од сите мачки, мачки, мачки, мачки кои човештвото толку многу ги обожава. Вирусни видеа со мачки се шират низ светската мрежа со милиони дневни прегледи, а сликите од слатки мачиња на рекламните билборди може да не натераат да купиме кој било производ. Областа на популаризација на науката има и свои херои со мустаќи и пруги. Поточно, едната е мачката на Шредингер. Сигурно сте слушнале за тоа, дури и ако не се занимавате со квантна механика. Па, зошто славната мачка ги прогонува физичарите и текстописците речиси сто години, а исто така стана и еден од најљубопитните предмети на модерната масовна култура?

Шредингеровата мачка како метафора

Колку и да звучи парадоксално, австрискиот теоретски физичар и сопственик Нобеловата наградаЕрвин Шредингер е „таткото“ на најмистериозната мачка, а не сопственикот. На крајот на краиштата Шредингерова мачкае мисловен експеримент, теоретски парадокс и навистина неверојатна метафора за опишување на квантната суперпозиција.

Дали имаше мачка?

Прашањето „Дали Шредингер имаше мачка? сè уште останува отворена. Иако, според голем број извори, во едно од раните изданија ФизикаДенесима фотографија од научникот со неговиот миленик мачка Милтон. Од друга страна, во оригинален текстстатија во 1935 година, каде Ервин Шредингер го опишал својот хипотетички експеримент, и воопшто не е наведена мачка, туку мачка (die Katze). Зошто физичарот избра претставник на мачки како главен лик на неговиот концепт? Како мачката се претвори во мачка? Се чини дека овие прашања се предодредени да останат реторички.

Мачката на Шредингер е мртва со 50% шанси

Designua / shutterstock.com

Меѓутоа, ако изворот на инспирација за истражувачот бил неговото лично милениче, тогаш, очигледно, причината за тоа била вазна скршена од мачка или оштетена позадина. Бидејќи главната работа што мачката на Шредингер ја прави за време на експериментот е да се затвори во челична кутија и да... умре. Точно, со веројатност од 50%. Поточно, покрај кутрото животно, во кутијата е поставен и посебен механизам кој содржи радиоактивно јадро и сад со отровен гас. Ако јадрото се распадне, механизмот се активира и мачката умира од ослободениот гас. Ако не работи, живее. Но, само набљудувачот кој ќе ја отвори кутијата може да ја знае неговата судбина. Дотогаш мачката е и жива и мртва.

Без мачка, квантната механика не е иста

Целата оваа ситуација, парадоксална на прв поглед, јасно илустрира една од одредбите на квантната механика. Според него, атомското јадро е истовремено во сите можни состојби: распаѓање и нераспаѓање. Ако атомот не се набљудува, тогаш неговата состојба се опишува со мешавина од овие две карактеристики. Затоа, мачката, читај - јадрото на атомот, е и жива и мртва. И ова е едноставно невозможно. Ова значи дека на квантната механика и недостасуваат некои правила кои ги одредуваат условите под кои судбината на мачката е јасно јасна.

Шредингерова мачка: сорти

Не е чудно што значењето на она што се случува со митската мачка во челична кутија има неколку толкувања.

  • Копенхагенска сорта

Постои копенхагенско толкување на квантната механика, чии автори се Нилс Бор и Вернер Хајзенберг. Според него, мачката останува во двете држави, без оглед на набљудувачот. На крајот на краиштата, одлучувачкиот момент се случува не кога се отвора фиоката, туку кога механизмот се активира. Односно, животното одамна умрело од гасот, но кутијата се уште е заклучена. Со други зборови, во копенхагенската интерпретација не постои состојба „мртво-жива“, бидејќи се одредува со детектор кој реагира на распаѓањето на јадрото.

  • Еверет сорта

Исто така постои и интерпретација на многу светови, или толкување на Еверет. Таа го толкува искуството со мачката на Шредингер како две одвоени постоечки свет, разделувањето на кое се случува во моментот кога ќе се отвори кутијата. Во еден универзум мачката е жива и здрава, во друга не го преживеа експериментот.

  • „квантно самоубиство“

Вака или онака, кутрата мачка Шредингер беше „мачена“ од многу физичари. Некои, на пример, предложија да се разгледа ситуацијата со мачката од гледна точка на самото животно - на крајот на краиштата, тој знае подобро од сите физичари во светот дали е мртов или жив. Навистина, не можете да се расправате со тоа. Овој пристап се нарекува „квантно самоубиство“ и хипотетички ви овозможува да проверите кое од овие толкувања е точно.

Секој може да одгледува своја сорта

Ако ја погледнете модерната физичка наука, можете со сигурност да кажете дека на страниците на истражувањето, долготрпеливата мачка на Шредингер е пожива од кој било друг жив. Од време на време, научниците ги нудат своите решенија за овој добро познат парадокс, а исто така го развиваат концептот во рамките на многу интересни случувања.

  • "втора кутија"

На пример, минатата година, истражувачите од Универзитетот Јеил и „дадоа“ на мачката на Шредингер втора кутија за неговата смртоносна криенка. Врз основа на овој пристап, научниците се обидоа да го симулираат системот неопходен за работа на квантен компјутер. На крајот на краиштата, како што знаете, една од главните тешкотии при создавањето на овој тип на машина е потребата да се поправат грешките. И, како што се испостави, користењето на мачките на Шредингер е ветувачки начин за управување со вишокот квантни информации.

  • „микро мачка“

И пред само неколку недели, меѓународен тим на научници, предводен од руски експерти од областа на квантната оптика, успеа да „одгледа“ микроскопски мачки Шредингер со цел да напредува во потрагата по границата помеѓу квантниот и класичниот свет. Ова е начинот на кој мачката на Шредингер им помага на физичарите да развијат квантни комуникациски технологии и криптографија.

Мачката на Шредингер е ѕвезда на поп културата

Африка Студио / shutterstock.com

Ако мачката не може да избега од својата несреќна кутија, тогаш тој успеа да излезе од границите на научните концепти и страниците на истражување. И како!

Ликот на мистериозна мачка со тешка судбина се појавува со завидна доследност во делата од популарната култура. Така, мачката на Шредингер се појавува во книгите на Тери Прачет, Фредрик Пол, Даглас Адамс и други светски познати писатели. Се разбира, имаше спомнување на мачката во популарните телевизиски проекти како што се „Теоријата на Биг Бенг“ и „Доктор Ху“. Да не зборуваме дека сликата на мачката на Шредингер постојано се наоѓа во видео игрите и текстовите на песните. И интернет порталот ThinkGeek веќе заработи богатство од продажба на маици со натпис на едната страна: „Мачката на Шродингер е жива“, а на другата - „Мачорот на Шродингер е мртов“.

Мачките го прават тоа подобро

Се согласувам, можете да забележите неверојатна работа: најпознатата научна мачка е само визуелизиран модел за тестирање на хипотеза. Сепак, учеството на опашестиот миленик во него додаде значителна количина на поезија и шарм на експериментот. Или можеби само мачките прават сè подобро? Сосема можно.

И запомнете: како резултат на експериментот на Шредингер, ниту една мачка не беше повредена.

Ако најдете грешка, означете дел од текстот и кликнете Ctrl+Enter.

Како што ни објасни Хајзенберг, поради принципот на неизвесност, описот на објектите во квантниот микросвет е од поинаква природа од вообичаениот опис на објектите во Њутновиот макросвет. Наместо просторни координати и брзина, кои сме навикнати да ги опишуваме механичко движење, на пример, топка на маса за билијард, во квантната механика предметите се опишани со таканаречената бранова функција. Врвот на „бранот“ одговара на максималната веројатност да се најде честичка во вселената во моментот на мерење. Движењето на таков бран е опишано со Шредингеровата равенка, која ни кажува како состојбата на квантниот систем се менува со текот на времето.

Сега за мачката. Секој знае дека мачките сакаат да се кријат во кутии (). Ервин Шредингер исто така беше познат. Згора на тоа, со чисто нордиски фанатизам, тој ја искористи оваа карактеристика во познатиот мисловен експеримент. Суштината на тоа беше дека мачка беше заклучена во кутија со пеколна машина. Машината е поврзана преку реле со квантен систем, на пример, радиоактивно распаѓачка супстанција. Веројатноста за распаѓање е позната и е 50%. Пеколната машина се активира кога се менува квантната состојба на системот (настанува распаѓање) и мачката целосно умира. Ако го оставите системот „Кат-кутија-пеколна машина-кванта“ сам на себе еден час и запомните дека состојбата на квантниот систем е опишана во смисла на веројатност, тогаш станува јасно дека веројатно нема да може да се дознае дали мачката е жива или не во даден момент во времето, исто како што е невозможно прецизно да се предвиди падот на паричка на главите или опашките однапред. Парадоксот е многу едноставен: брановата функција која опишува квантен систем ги меша двете состојби на мачката - таа е жива и мртва во исто време, исто како што врзан електрон може да се наоѓа со еднаква веројатност на кое било место во вселената на еднакво оддалеченост од атомското јадро. Ако не ја отвориме кутијата, не знаеме точно како е мачката. Без да се прават набљудувања (читај мерења) над атомско јадроможеме да ја опишеме неговата состојба само со суперпозиција (мешање) на две состојби: распаднат и нераспаднат јадро. Мачката во нуклеарна зависност е и жива и мртва во исто време. Прашањето е: кога системот престанува да постои како мешавина од две состојби и избира една специфична?

Копенхагенската интерпретација на експериментот ни кажува дека системот престанува да биде мешавина од состојби и избира една од нив во моментот кога ќе се појави опсервација, што исто така е мерење (кутијата се отвора). Односно, самиот факт на мерење ја менува физичката реалност, што доведува до колапс на брановата функција (мачката или станува мртва или останува жива, но престанува да биде мешавина од двете)! Размислете за тоа, експериментот и мерењата што го придружуваат ја менуваат реалноста околу нас. Лично, овој факт ми го мачи мозокот многу повеќе од алкохолот. На добро познатиот Стив Хокинг исто така му е тешко да го доживее овој парадокс, повторувајќи дека кога ќе слушне за мачката на Шредингер, неговата рака посегнува кон Браунинг. Тежината на реакцијата на извонредниот теоретски физичар се должи на фактот што, според него, улогата на набљудувачот во колапсот на брановата функција (кои го колабира во една од двете веројатни) состојби е многу преувеличена.

Се разбира, кога професорот Ервин го замислил своето мачење со мачки во 1935 година, тоа бил генијален начин да се покаже несовршеноста на квантната механика. Всушност, мачката не може да биде жива и мртва во исто време. Како резултат на едно од толкувањата на експериментот, стана очигледно дека постои контрадикција помеѓу законите на макро-светот (на пример, вториот закон на термодинамиката - мачката е или жива или мртва) и микро- светот (мачката е жива и мртва во исто време).

Горенаведеното се користи во пракса: во квантното пресметување и квантната криптографија. Светлосен сигнал во суперпозиција на две состојби се испраќа преку кабел со оптички влакна. Ако напаѓачите се поврзат со кабелот некаде на средина и таму допрете сигнал за да ги прислушкуваат пренесените информации, тогаш ова ќе ја сруши брановата функција (од гледна точка на толкувањето на Копенхаген, ќе се направи набљудување) и светлината ќе оди во една од состојбите. Со спроведување на статистички тестови на светлината на приемниот крај на кабелот, ќе може да се открие дали светлината е во суперпозиција на состојби или веќе е забележана и пренесена во друга точка. Ова овозможува да се создадат средства за комуникација кои исклучуваат незабележливо пресретнување и прислушување сигнал.

Друга понова интерпретација на мисловниот експеримент на Шредингер е приказната што Шелдон Купер, херојот на теоријата на Биг Бенг, ја кажал на својата помалку образована соседка Пени. Поентата на приказната на Шелдон е дека концептот на мачката на Шредингер може да се примени на меѓучовечките односи. За да разберете што се случува помеѓу маж и жена, каква врска има меѓу нив: добра или лоша, само треба да ја отворите кутијата. Дотогаш, врската е и добра и лоша.

Јуриј Гордеев
Програмер, развивач на игри, дизајнер, уметник

„Шредингеровата мачка“ е мисловен експеримент предложен од еден од пионерите квантна физика, за да покаже колку чудни изгледаат квантните ефекти кога се применуваат на макроскопски системи.

Ќе се обидам навистина да објаснам со едноставни зборови: Господа физичари, не ме барајте на одговорност. Фразата „грубо кажано“ се подразбира понатаму пред секоја реченица.

Во многу, многу мал размер, светот е составен од работи кои се однесуваат на многу необични начини. Една од најчудните карактеристики на таквите објекти е способноста да се наоѓаат во две меѓусебно исклучувачки состојби во исто време.

Она што е уште понеобично од интуитивна гледна точка (некои би рекле дури и морничаво) е дека чинот на намерно набљудување ја елиминира оваа неизвесност, а објектот, кој бил во две контрадикторни состојби во исто време, се појавува пред набљудувачот во само еден од нив, како ништо да не се случило, гледа на страна и невино свирка.

На субатомско ниво, сите одамна се навикнати на овие лудории. Постои математички апарат, кој ги опишува овие процеси, а знаењето за нив најде различни примени: на пример, во компјутерите и криптографијата.

На макроскопско ниво, овие ефекти не се забележуваат: предметите што ни се познати се секогаш во една специфична состојба.

Сега за мисловен експеримент. Ја земаме мачката и ја ставаме во кутија. Таму ставаме и колба со отровен гас, радиоактивен атом и гајгеровиот бројач. Радиоактивниот атом може или не може да се распадне во секое време. Ако се распадне, бројачот ќе открие зрачење, едноставен механизам ќе ја скрши колбата со гас, а нашата мачка ќе умре. Ако не, мачката ќе остане жива.

Ја затвораме кутијата. Од овој момент, од гледна точка на квантната механика, нашиот атом е во состојба на неизвесност - се распаѓал со веројатност од 50%, а не се распаѓал со веројатност од 50%. Пред да ја отвориме кутијата и да погледнеме внатре (направете набљудување), таа ќе биде во двете состојби одеднаш. И бидејќи судбината на мачката директно зависи од состојбата на овој атом, излегува дека мачката е исто така буквално жива и мртва во исто време („... извалка живата и мртвата мачка (прости го изразот) во еднакво делови...“ пишува авторот на експериментот). Токму вака квантната теорија би ја опишала оваа ситуација.

Шредингер тешко можеше да претпостави колкава врева ќе предизвика неговата идеја. Се разбира, самиот експеримент, дури и во оригиналот, е опишан крајно грубо и без никакво претензии за научна точност: авторот сакал да им ја пренесе на своите колеги идејата дека теоријата треба да се надополни со појасни дефиниции на процесите како „набљудување “ со цел да се исклучат сценаријата со мачки во кутии од нејзината јурисдикција.

Идејата за мачка дури беше искористена за да се „докаже“ постоењето на Бог како суперинтелигенција, чие континуирано набљудување го овозможува нашето постоење. Во реалноста, „набљудувањето“ не бара свесен набљудувач, кој вади дел од мистицизмот од квантните ефекти. Но, и покрај тоа, квантната физика и денес останува граница на науката со многу необјаснети феномени и нивните толкувања.

Иван Болдин
Кандидат за физичко-математички науки, истражувач, дипломиран MIPT

Однесување на објекти од микросвет ( елементарни честички, атоми, молекули) значително се разликува од однесувањето на предметите со кои обично треба да се справиме. На пример, електрон може истовремено да лета низ две просторно далечни места или да биде истовремено во неколку орбити во атомот. За да се опишат овие појави, беше создадена теорија - квантна физика. Според оваа теорија, на пример, честичките може да се размачкаат во вселената, но ако сакате да одредите каде се наоѓа честичката, тогаш секогаш ќе ја најдете целата честичка на некое место, односно ќе изгледа како да пропаѓа од нејзиното размачкано наведуваат на одредено место. Односно, се верува дека додека не ја измерите положбата на честичката, таа воопшто нема позиција, а физиката може само да предвиди со каква веројатност можете да откриете честичка на кое место.

Ервин Шредингер, еден од креаторите на квантната физика, се запрашал: што ако, во зависност од резултатот од мерењето на состојбата на микрочестичката, се случи или не се случи некој настан. На пример, ова може да се спроведе на следниов начин: земете радиоактивен атом со полуживот од, да речеме, еден час. Во непроѕирна кутија може да се стави атом, таму може да се стави уред кој, кога радиоактивните продукти на распаѓање на атомот ќе го погодат, ќе скрши ампула со отровен гас, а во оваа кутија може да се стави мачка. Тогаш нема да видите однадвор дали атомот се распаднал или не, т.е квантна теоријаистовремено се распадна и не се распадна, а мачката, според тоа, беше истовремено жива и мртва. Оваа мачка стана позната како мачка на Шредингер.

Можеби изгледа изненадувачки што мачката може да биде жива и мртва во исто време, иако формално тука нема противречност и ова не е побивање на квантната теорија. Меѓутоа, може да се појават прашања, на пример: кој може да го сруши атом од размачкана состојба во одредена состојба, а кој со таков обид самиот оди во извалкана состојба? Како се случува овој процес на колапс? Или како се случува тој што го прави колапсот самиот да не ги почитува законите на квантната физика? Дали овие прашања имаат смисла и, ако има, кои се одговорите, сè уште е нејасно.

Џорџ Панин
дипломирал на рускиот хемиски технички универзитет по име. ДИ. Менделеев, главен специјалист на одделот за истражување (маркетиншко истражување)

Како што ни објасни Хајзенберг, поради принципот на неизвесност, описот на објектите во квантниот микросвет е од поинаква природа од вообичаениот опис на објектите во Њутновиот макросвет. Наместо просторните координати и брзината на кои сме навикнати да опишуваме механичко движење, на пример, топка на маса за билијард, во квантната механика предметите се опишани со таканаречената бранова функција. Врвот на „бранот“ одговара на максималната веројатност да се најде честичка во вселената во моментот на мерење. Движењето на таков бран е опишано со Шредингеровата равенка, која ни кажува како состојбата на квантниот систем се менува со текот на времето.

Сега за мачката. Секој знае дека мачките сакаат да се кријат во кутии (thequestion.ru). Ервин Шредингер исто така беше познат. Згора на тоа, со чисто нордиски фанатизам, тој ја искористи оваа карактеристика во познатиот мисловен експеримент. Суштината на тоа беше дека мачка беше заклучена во кутија со пеколна машина. Машината е поврзана преку реле со квантен систем, на пример, радиоактивно распаѓачка супстанција. Веројатноста за распаѓање е позната и е 50%. Пеколната машина се активира кога се менува квантната состојба на системот (настанува распаѓање) и мачката целосно умира. Ако го оставите системот „Кат-кутија-пеколна машина-кванта“ сам на себе еден час и запомните дека состојбата на квантниот систем е опишана во смисла на веројатност, тогаш станува јасно дека веројатно нема да може да се дознае дали мачката е жива или не во даден момент во времето, исто како што е невозможно прецизно да се предвиди падот на паричка на главите или опашките однапред. Парадоксот е многу едноставен: брановата функција која опишува квантен систем ги меша двете состојби на мачката - таа е жива и мртва во исто време, исто како што врзан електрон може да се наоѓа со еднаква веројатност на кое било место во вселената на еднакво оддалеченост од атомското јадро. Ако не ја отвориме кутијата, не знаеме точно како е мачката. Без да правиме набљудувања (читај мерења) на атомското јадро, можеме да ја опишеме неговата состојба само со суперпозиција (мешање) на две состојби: распаднат и нераспаднат јадро. Мачката во нуклеарна зависност е и жива и мртва во исто време. Прашањето е: кога системот престанува да постои како мешавина од две состојби и избира една специфична?

Копенхагенската интерпретација на експериментот ни кажува дека системот престанува да биде мешавина од состојби и избира една од нив во моментот кога ќе се појави опсервација, што исто така е мерење (кутијата се отвора). Односно, самиот факт на мерење ја менува физичката реалност, што доведува до колапс на брановата функција (мачката или станува мртва или останува жива, но престанува да биде мешавина од двете)! Размислете за тоа, експериментот и мерењата што го придружуваат ја менуваат реалноста околу нас. Лично, овој факт ми го мачи мозокот многу повеќе од алкохолот. На добро познатиот Стив Хокинг исто така му е тешко да го доживее овој парадокс, повторувајќи дека кога ќе слушне за мачката на Шредингер, неговата рака посегнува кон Браунинг. Тежината на реакцијата на извонредниот теоретски физичар се должи на фактот што, според него, улогата на набљудувачот во колапсот на брановата функција (кои го колабира во една од двете веројатни) состојби е многу преувеличена.

Се разбира, кога професорот Ервин го замислил своето мачење со мачки во 1935 година, тоа бил генијален начин да се покаже несовршеноста на квантната механика. Всушност, мачката не може да биде жива и мртва во исто време. Како резултат на едно од толкувањата на експериментот, стана очигледно дека постои контрадикција помеѓу законите на макро-светот (на пример, вториот закон на термодинамиката - мачката е или жива или мртва) и микро- светот (мачката е жива и мртва во исто време).

Горенаведеното се користи во пракса: во квантното пресметување и квантната криптографија. Светлосен сигнал во суперпозиција на две состојби се испраќа преку кабел со оптички влакна. Ако напаѓачите се поврзат со кабелот некаде на средина и таму допрете сигнал за да ги прислушкуваат пренесените информации, тогаш ова ќе ја сруши брановата функција (од гледна точка на толкувањето на Копенхаген, ќе се направи набљудување) и светлината ќе оди во една од состојбите. Со спроведување на статистички тестови на светлината на приемниот крај на кабелот, ќе може да се открие дали светлината е во суперпозиција на состојби или веќе е забележана и пренесена во друга точка. Ова овозможува да се создадат средства за комуникација кои исклучуваат незабележливо пресретнување и прислушување сигнал.

Друга понова интерпретација на мисловниот експеримент на Шредингер е приказната што Шелдон Купер, херојот на теоријата на Биг Бенг, ја кажал на својата помалку образована соседка Пени. Поентата на приказната на Шелдон е дека концептот на мачката на Шредингер може да се примени на меѓучовечките односи. За да разберете што се случува помеѓу маж и жена, каква врска има меѓу нив: добра или лоша, само треба да ја отворите кутијата. Дотогаш, врската е и добра и лоша. youtube.com

Момци, ја вложуваме душата во страницата. Ви благодариме за тоа
дека ја откриваш оваа убавина. Ви благодариме за инспирацијата и охрабрувањето.
Придружете ни се на ФејсбукИ ВКонтакте

Шредингер успеал да стекне репутација на ексцентрик дури и меѓу колегите кои и самите често не биле во контакт со животот. Научникот се облекол толку лежерно што не сакале да го пуштат во хотелот бидејќи го однеле на скитник. Еднаш, на важна конференција, Шредингер одби да зборува за нуклеарната енергија и одржа предавање за филозофија.

Оваа контроверзна личност решила да ја трола научната заедница и смислила суров експеримент со мачка и смртоносен гас. За среќа, ниту една мачка не е повредена. И сето тоа затоа што експериментот беше ментален и сè се случи само во имагинацијата на индивидуален физичар.

Неколку зборови за квантната механика

Еве едноставен пример за квантна физика на работа. Земете 2 празни кутии за кибрит. Ставете натпревар во еден од нив - ова е предмет на нашиот познат макрокосмос. Сега може да се каже дека натпреварот е само во едната кутија, а во другата нема ништо. Така функционира Њутновата физика на која ни е позната.

Сè се менува ако земете електрон наместо натпревар: тој ќе биде лоциран истовременово 2 кутии. Така функционираат законите на квантната физика.

Во 1935 година, физичарот го спроведе својот познат мисловен експеримент. Оригиналниот текст е на германски јазик. Па, ние ви го преведовме од јазикот на научниците на јазикот на обичните луѓе.

  • Во затворена челична кутија се става мачка.
  • Покрај мачката во кутијата има и пеколна машина со радиоактивно јадро и отровен гас. Гасот е содржан во затворен стаклен сад.
  • Радиоактивно јадроможе да се распадне во рок од 1 час. Или можеби нема да се распадне. Веројатноста за настанот е 50%. (Забелешка:нуклеарното распаѓање е најлесниот пример што му падна на памет на научникот, бидејќи во овој случај јадрото има само 2 опции. Ако земеше некоја друга променлива, резултатите од експериментот ќе беа тешко да се предвидат.)
  • Ако јадрото се распадне, мачката нема да има среќа. Бидејќи распаѓањето на јадрото ќе го открие гајгеровиот бројач, релето ќе работи, а специјален чекан ќе ја скрши ампулата со токсичен гас. Мачката е мртва.
  • Ако јадрото не се распаѓа, мачката останува жива.

За да ја разберете суштината на експериментот на Шредингер, треба да се запознаете со уште еден принцип на квантната механика - парадокс на набљудувачот .

Радиоактивното јадро што ѝ се заканува на нашата мачка е во суперпозиција точно колку и ние не набљудувамезад системот. Штом набљудувач ќе се поврзе со системот и ќе се обиде да види што се случува воопшто, јадрото (атомите, фотоните) конечно се одредува и зазема одредена позиција.

Ако никој не го гледа системот (не влегува во кутијата со нивните мерни инструменти), тогаш јадрото се распадна / не се распаѓаше во исто време.

Но, мачката е сосема друга работа. Дефинитивно е жив или дефинитивно е мртов. Бидејќи мачката, односно макросистемот, не е под влијание на квантните закони - таа се состои од многу различни честички. Радиоактивното јадро е во еден свет, а мачката живее во светот на големите нешта.

На мачката не и е грижа кога ќе го отворите капакот. Ова јадро ќе/нема да се распадне кога ќе се појави набљудувачот. А мачката или ќе биде жива или мртва без разлика дали ја гледаш или не.

Како кернелот „знае“ дека се гледа?Кога луѓето или инструментите почнуваат да набљудуваат или мерат, честичките доживуваат бранови (квантен) колапс: тие се во состојба на неизвесност некое време (имаат многу опции), а мерењето/набљудувањето ја одредува положбата на јадрото во вселената/ време. Со едноставни зборови, јадрото од микросветот влегува во макросветот. Ја напушта зоната на дејство на законите на квантната физика и потпаѓа под дејство на Њутновата физика.