este un experiment de gândire al fizicianului Erwin Schrödinger, a cărui esență este că pisica din cutie este atât vie, cât și moartă. Astfel, omul de știință a dovedit caracterul incomplet mecanica cuanticăîn timpul trecerii de la sistemele subatomice la cele macroscopice.

Origine

Fizicianul teoretic austriac Erwin Schrödinger a propus un experiment cu o pisică într-o cutie în articolul său „The Current Situation in Quantum Mechanics” (Die gegenwärtige Situation in der Quantenmechanik) în publicația Naturwissenschaften din 1935.

Luăm pisica și o punem în cutie. Cutia conține un nucleu atomic și un recipient cu gaz otrăvitor. Probabilitatea dezintegrarii nucleare este de 50%, dacă se produce, recipientul de gaz se va deschide și pisica va muri. Dacă nu apare degradarea, pisica este în viață. Conform elementelor de bază ale mecanicii cuantice, înainte de a deschide cutia, pisica se află într-o stare de suprapunere cuantică - adică în toate stările în același timp.

Se pare că în sistemul „cat-core”, o pisică poate fi vie sau moartă cu aceeași probabilitate de 50%. Sau este și viu și mort în același timp.

Popularitate pe internet

Problema pisicii lui Schrödinger a fost discutată pentru prima dată pe Internet în mai 1990 pe forumul sci.physics al Usenet. Pe 9 august 2000, pe forumul Straight Dope Q&A a fost publicată o poezie dedicată pisicii lui Schrödinger.

În august 2004, magazinul online ThinkGeek a început să vândă tricouri cu cuvintele „Pisica lui Schrodinger a murit”.

Pe 4 ianuarie 2006, o benzi desenate Schrödinger a fost lansată în seria de benzi desenate Xkcd.

” – Ultimul panou al acestei benzi desenate este amuzant și neamuzant în același timp. Până nu o citești, nu poți spune cum va ieși în cele din urmă.

- La naiba"

Pe 2 iunie 2007, site-ul web I Can Has Cheezburger a publicat o fotografie cu o pisică într-o cutie cu legenda: „În cutia ta cuantică... o pisică... poate.”

Gloria maximă a popularității pisicii lui Schrödinger a fost un Google Doodle dedicat acestuia, care a apărut pe 12 august 2013, ziua împlinirii a 126 de ani a lui Erwin Schrödinger.

Referințe de cultură populară

Filme, seriale TV, cărți și jocuri pe calculator, unde a fost menționat acest experiment. Să dăm doar câteva exemple.

În episodul 16 al celui de-al șaselea sezon din Futurama, poliția îl reține pe Schrödinger și pisica lui.

În cel de-al doilea episod al primului sezon din „Rick și Morty”, personajele principale întâlnesc pisicile lui Schrödinger într-o realitate paralelă.

Sheldon Cooper în „Theory” big bang” folosind teoria pisicii lui Schrödinger pentru a explica lui Penny cum funcționează relațiile dintre bărbați și femei.

Sens

Pisica lui Schrödinger nu este doar o meme pe internet, ci și un erou al culturii populare. Pisica, care este și vie și moartă, simbolizează o anumită ambiguitate. Schrödinger este amintit atunci când ceva este atât amuzant, cât și nu, sau când ceva este atât interzis, cât și permis. De exemplu, un semafor cu semaforul roșu și verde aprins în același timp este un semafor Schrödinger.

Galerie

Pisica lui Schrödinger este cea mai misterioasă dintre toate pisicile, pisici, pisici, pisici pe care omenirea le adoră atât de mult. Videoclipurile virale cu pisici răspândite pe World Wide Web cu milioane de vizionări zilnice, iar imaginile cu pisoi drăguți pe panouri publicitare ne pot face să cumpărăm orice produs. Domeniul popularizării științei are și ei proprii eroi cu mustață și dungi. Mai exact, una este pisica lui Schrödinger. Cu siguranță ați auzit despre asta, chiar dacă nu sunteți implicat în mecanica cuantică. Așadar, de ce celebra pisică a bântuit fizicienii și textiștii timp de aproape o sută de ani și, de asemenea, a devenit unul dintre cele mai curioase obiecte ale culturii moderne de masă?

Pisica lui Schrödinger ca metaforă

Oricât de paradoxal ar suna, fizicianul teoretician și proprietar austriac Premiul Nobel Erwin Schrödinger este „tatăl” celei mai misterioase pisici, nu proprietarul. La urma urmelor pisica lui Schrödinger este un experiment de gândire, un paradox teoretic și o metaforă cu adevărat uimitoare pentru a descrie suprapunerea cuantică.

A existat o pisică?

Întrebarea „A avut Schrödinger o pisică?” rămâne încă deschis. Deși, conform mai multor surse, într-una dintre edițiile timpurii FizicăAstăzi există o fotografie a omului de știință cu pisica lui Milton. Pe de altă parte, în textul original articol din 1935, unde Erwin Schrödinger a descris experimentul său ipotetic și nu este o pisică care este listată deloc, ci o pisică (die Katze). De ce a ales fizicianul un reprezentant felin ca personaj principal al conceptului său? Cum s-a transformat pisica într-o pisică? Aceste întrebări par destinate să rămână retorice.

Pisica lui Schrödinger este moartă cu șanse de 50%.

Cu toate acestea, dacă sursa de inspirație pentru cercetător a fost animalul său de companie personal, atunci, se pare, motivul pentru aceasta a fost o vază spartă de o pisică sau tapet deteriorat. Pentru că principalul lucru pe care pisica lui Schrödinger îl face în timpul experimentului este să fie închisă într-o cutie de oțel și... să moară. Adevărat, cu o probabilitate de 50%. Mai exact, pe lângă bietul animal, în interiorul cutiei este plasat un mecanism special care conține un miez radioactiv și un recipient cu gaz otrăvitor. Dacă nucleul se dezintegrează, mecanismul este declanșat și pisica moare din cauza gazului eliberat. Dacă nu funcționează, trăiește. Dar doar observatorul care deschide cutia își poate cunoaște soarta. Până atunci, pisica este și vie și moartă.

Fără pisică, mecanica cuantică nu este la fel

Toată această situație, paradoxală la prima vedere, ilustrează clar una dintre prevederile mecanicii cuantice. Potrivit lui, nucleul atomic se află simultan în toate stările posibile: dezintegrare și non-dezintegrare. Dacă atomul nu este observat, atunci starea acestuia este descrisă printr-un amestec al acestor două caracteristici. Prin urmare, pisica, citită - nucleul unui atom, este atât vie, cât și moartă. Și acest lucru este pur și simplu imposibil. Aceasta înseamnă că mecanicii cuantice îi lipsesc unele reguli care să determine condițiile în care soarta pisicii este clar clară.

Pisica lui Schrödingr: soiuri

Nu este de mirare că sensul a ceea ce se întâmplă cu pisica mitică într-o cutie de oțel are mai multe interpretări.

• soiul Copenhaga

Există interpretarea de la Copenhaga a mecanicii cuantice, ai cărei autori sunt Niels Bohr și Werner Heisenberg. Potrivit acesteia, pisica rămâne în ambele stări, indiferent de observator. La urma urmei, momentul decisiv nu are loc când se deschide sertarul, ci când mecanismul este declanșat. Adică animalul a murit de mult din cauza gazului, dar cutia este încă închisă. Cu alte cuvinte, în interpretarea de la Copenhaga nu există o stare „mort-viu”, deoarece este determinată de un detector care reacționează la dezintegrarea nucleului.

• soiul Everett

Există, de asemenea, o interpretare a mai multor lumi, sau interpretarea Everett. Ea interpretează experiența cu pisica lui Schrödinger ca două separate lumea existentă, împărțirea în care are loc în momentul deschiderii cutiei. Într-un univers pisica este vie și bine, în altul nu a supraviețuit experimentului.

• "sinucidere cuantică"

Într-un fel sau altul, biata pisică Schrödinger a fost „torturată” de mulți fizicieni. Unii, de exemplu, au propus să se ia în considerare situația cu pisica din punctul de vedere al animalului însuși - la urma urmei, el știe mai bine decât toți fizicienii din lume dacă este mort sau viu. Într-adevăr, nu poți contrazice asta. Această abordare se numește „sinucidere cuantică” și ipotetic vă permite să verificați care dintre aceste interpretări este corectă.

Fiecare își poate crește soiul propriu

Dacă te uiți la știința fizică modernă, poți spune cu încredere că, pe paginile de cercetare, pisica îndelungată de suferință a lui Schrödinger este mai vie decât oricine altcineva în viață. Din când în când, oamenii de știință își oferă soluțiile la acest paradox binecunoscut și, de asemenea, dezvoltă conceptul în cadrul unor dezvoltări foarte interesante.

• "a doua cutie"

De exemplu, anul trecut, cercetătorii de la Universitatea Yale „au dat” pisicii lui Schrödinger o a doua cutie pentru ascunselea lui mortală. Pe baza acestei abordări, oamenii de știință au încercat să simuleze sistemul necesar pentru funcționarea unui computer cuantic. La urma urmei, după cum știți, una dintre principalele dificultăți în crearea acestui tip de mașină este necesitatea de a corecta erorile. Și, după cum se dovedește, utilizarea pisicilor lui Schrödinger este o modalitate promițătoare de a gestiona excesul de informații cuantice.

• "micro pisica"

Și în urmă cu doar câteva săptămâni, o echipă internațională de oameni de știință, condusă de experți ruși în domeniul opticii cuantice, a reușit să „crească” pisici Schrödinger microscopice pentru a avansa în căutarea graniței dintre lumea cuantică și cea clasică. Acesta este modul în care pisica lui Schrödinger îi ajută pe fizicieni să dezvolte tehnologii de comunicare cuantică și criptografie.

Pisica lui Schrödinger este o vedetă a culturii pop

Africa Studio / shutterstock.com

Dacă pisica nu poate scăpa din cutia lui nefericita, atunci a reușit să iasă din limitele conceptelor științifice și ale paginilor de cercetare. Și cum!

Caracterul unei pisici misterioase cu o soartă dificilă apare cu o consistență de invidiat în lucrările culturii populare. Astfel, pisica lui Schrödinger apare în cărțile lui Terry Pratchett, Fredrik Pohl, Douglas Adams și alți scriitori de renume mondial. Desigur, a existat o mențiune despre pisică în proiecte populare de televiziune precum „The Big Bang Theory” și „Doctor Who”. Ca să nu mai vorbim de faptul că imaginea pisicii lui Schrödinger se regăsește constant în jocurile video și în versurile cântecelor. Și portalul de internet ThinkGeek a făcut deja o avere din vânzarea de tricouri cu inscripția pe o parte: „Pisica lui Schrodinger este în viață”, iar pe de altă parte - „Pisica lui Schrodinger este moartă”.

Pisicile o fac mai bine

De acord, puteți observa un lucru uimitor: cea mai faimoasă pisică științifică este doar un model vizualizat pentru testarea unei ipoteze. Cu toate acestea, participarea animalului de companie cu coadă la el a adăugat o cantitate semnificativă de poezie și farmec experimentului. Sau poate doar că pisicile fac totul mai bine? Foarte posibil.

Și amintiți-vă: ca urmare a experimentului lui Schrödinger, nicio pisică nu a fost rănită.

Dacă găsiți o eroare, evidențiați o bucată de text și faceți clic Ctrl+Enter.

După cum ne-a explicat Heisenberg, datorită principiului incertitudinii, descrierea obiectelor din microlume cuantică este de altă natură decât descrierea obișnuită a obiectelor din macrolumea newtoniană. În loc de coordonate spațiale și viteză, pe care suntem obișnuiți să le descriem mișcare mecanică, de exemplu, o minge pe o masă de biliard, în mecanica cuantică obiectele sunt descrise de așa-numita funcție de undă. Creasta „valului” corespunde probabilității maxime de a găsi o particulă în spațiu în momentul măsurării. Mișcarea unei astfel de unde este descrisă de ecuația Schrödinger, care ne spune cum se schimbă starea unui sistem cuantic în timp.

Acum despre pisica. Toată lumea știe că pisicile adoră să se ascundă în cutii (). Erwin Schrödinger era, de asemenea, la curent. Mai mult, cu fanatism pur nordic, a folosit această caracteristică într-un experiment de gândire celebru. Esența a fost că o pisică a fost închisă într-o cutie cu o mașină infernală. Mașina este conectată printr-un releu la un sistem cuantic, de exemplu, o substanță care se descompune radioactiv. Probabilitatea de degradare este cunoscută și este de 50%. Mașina infernală este declanșată atunci când starea cuantică a sistemului se schimbă (are loc decăderea) și pisica moare complet. Dacă lăsați sistemul „Cat-box-hellish machine-quanta” pentru sine timp de o oră și vă amintiți că starea unui sistem cuantic este descrisă în termeni de probabilitate, atunci devine clar că probabil nu va fi posibil să aflați dacă pisica este în viață sau nu la un moment dat, la fel cum este imposibil să preziceți cu exactitate căderea unei monede pe cap sau cozi în avans. Paradoxul este foarte simplu: funcția de undă care descrie un sistem cuantic amestecă cele două stări ale unei pisici - este vie și moartă în același timp, la fel cum un electron legat poate fi localizat cu aceeași probabilitate în orice loc din spațiu echidistant de nucleul atomic. Dacă nu deschidem cutia, nu știm exact ce mai face pisica. Fără a face observații (citiți măsurători) peste nucleul atomic putem descrie starea sa doar printr-o suprapunere (amestecare) a două stări: un nucleu degradat și nedezintegrat. O pisică aflată în dependență nucleară este atât vie, cât și moartă în același timp. Întrebarea este: când un sistem încetează să existe ca un amestec de două stări și alege una anume?

Interpretarea de la Copenhaga a experimentului ne spune că sistemul încetează să mai fie un amestec de stări și alege una dintre ele în momentul în care are loc o observație, care este și măsurătoare (se deschide caseta). Adică, însuși faptul măsurării schimbă realitatea fizică, ducând la prăbușirea funcției de undă (pisica fie devine moartă, fie rămâne în viață, dar încetează să mai fie un amestec al ambelor)! Gândește-te, experimentul și măsurătorile care îl însoțesc schimbă realitatea din jurul nostru. Personal, acest fapt îmi deranjează creierul mult mai mult decât alcoolul. Cunoscutul Steve Hawking se confruntă cu greu cu acest paradox, repetând că atunci când aude de pisica lui Schrödinger, mâna lui se întinde spre Browning. Severitatea reacției fizicianului teoretic remarcabil se datorează faptului că, în opinia sa, rolul observatorului în colapsul funcției de undă (prăbușirea acesteia într-una dintre cele două stări probabiliste) este mult exagerat.

Desigur, când profesorul Erwin și-a conceput tortura pisicilor în 1935, a fost o modalitate ingenioasă de a arăta imperfecțiunea mecanicii cuantice. De fapt, o pisică nu poate fi vie și moartă în același timp. Ca urmare a uneia dintre interpretările experimentului, a devenit evident că există o contradicție între legile macro-lumii (de exemplu, a doua lege a termodinamicii - pisica este fie vie, fie moartă) și micro- lume (pisica este vie și moartă în același timp).

Cele de mai sus sunt folosite în practică: în calculul cuantic și criptografia cuantică. Un semnal luminos într-o suprapunere a două stări este trimis printr-un cablu de fibră optică. Dacă atacatorii se conectează la cablu undeva la mijloc și fac o atingere de semnal acolo pentru a asculta informațiile transmise, atunci aceasta va prăbuși funcția de undă (din punctul de vedere al interpretării de la Copenhaga, se va face o observație) și lumina va intra într-una din stări. Prin efectuarea de teste statistice de lumină la capătul receptor al cablului, va fi posibil să se detecteze dacă lumina se află într-o suprapunere de stări sau a fost deja observată și transmisă în alt punct. Acest lucru face posibilă crearea unor mijloace de comunicare care exclud interceptarea semnalului nedetectabil și interceptarea cu urechea.

O altă interpretare mai recentă a experimentului de gândire al lui Schrödinger este o poveste pe care personajul lui Big Bang Theory, Sheldon Cooper, i-a spus-o vecinului său mai puțin educat, Penny. Ideea poveștii lui Sheldon este că conceptul de pisică a lui Schrödinger poate fi aplicat relațiilor umane. Pentru a înțelege ce se întâmplă între un bărbat și o femeie, ce fel de relație este între ei: bună sau rea, trebuie doar să deschideți cutia. Până atunci, relația este și bună și rea.

Yuri Gordeev
Programator, dezvoltator de jocuri, designer, artist

„Pisica lui Schrödinger” este un experiment de gândire propus de unul dintre pionieri fizica cuantică, pentru a arăta cât de ciudat arată efectele cuantice atunci când sunt aplicate sistemelor macroscopice.

Voi încerca să explic cu adevărat în cuvinte simple: Domnilor de la fizică, nu mă trageți la răspundere. Expresia „aproximativ vorbind” este implicată mai departe înaintea fiecărei propoziții.

La o scară foarte, foarte mică, lumea este alcătuită din lucruri care se comportă în moduri foarte neobișnuite. Una dintre cele mai ciudate caracteristici ale unor astfel de obiecte este capacitatea de a fi în două stări care se exclud reciproc în același timp.

Ceea ce este și mai neobișnuit din punct de vedere intuitiv (unii ar spune chiar înfiorător) este că actul de observare intenționată elimină această incertitudine, iar obiectul, care se afla doar în două stări contradictorii în același timp, apare înaintea observatorului în doar unul dintre ei, ca și cum nimic nu s-ar fi întâmplat, se uită în lateral și fluieră nevinovat.

La nivel subatomic, toată lumea s-a obișnuit de multă vreme cu aceste șmecherii. Există aparate matematice, care descrie aceste procese, iar cunoștințele despre ele au găsit o varietate de aplicații: de exemplu, în computere și criptografie.

La nivel macroscopic, aceste efecte nu sunt observate: obiectele cunoscute nouă sunt întotdeauna într-o singură stare specifică.

Acum pentru un experiment de gândire. Luăm pisica și o punem într-o cutie. De asemenea, punem acolo un balon cu gaz otrăvitor, un atom radioactiv și un contor Geiger. Un atom radioactiv se poate degrada sau nu în orice moment. Dacă se dezintegrează, contorul va detecta radiațiile, un mecanism simplu va sparge balonul cu gaz, iar pisica noastră va muri. Dacă nu, pisica va rămâne în viață.

Închidem cutia. Din acest moment, din punct de vedere al mecanicii cuantice, atomul nostru se află într-o stare de incertitudine - s-a dezintegrat cu o probabilitate de 50% și nu s-a dezintegrat cu o probabilitate de 50%. Înainte să deschidem cutia și să privim înăuntru (faceți o observație), aceasta va fi în ambele stări simultan. Și din moment ce soarta pisicii depinde direct de starea acestui atom, se dovedește că pisica este, de asemenea, literalmente vie și moartă în același timp ("...ungerea pisica vie și moartă (iertați expresia) în egală măsură părți...” scrie autorul experimentului). Exact așa ar descrie teoria cuantică această situație.

Schrödinger cu greu ar fi putut ghici cât de mult va face ideea lui. Desigur, experimentul în sine, chiar și în original, este descris extrem de grosier și fără nicio pretenție de acuratețe științifică: autorul a dorit să transmită colegilor săi ideea că teoria trebuie completată cu definiții mai clare ale proceselor precum „observarea”. ” pentru a exclude din jurisdicția sa scenariile cu pisici în cutii.

Ideea de pisică a fost folosită chiar pentru a „demonstra” existența lui Dumnezeu ca superinteligență, a cărei observare continuă face posibilă însăși existența noastră. În realitate, „observarea” nu necesită un observator conștient, ceea ce scoate o parte din misticism din efectele cuantice. Dar chiar și așa, fizica cuantică rămâne astăzi granița științei cu multe fenomene inexplicabile și interpretările lor.

Ivan Boldin
Candidat la Științe Fizice și Matematice, cercetător, absolvent MIPT

Comportamentul obiectelor din microlume ( particule elementare, atomi, molecule) diferă semnificativ de comportamentul obiectelor cu care avem de-a face de obicei. De exemplu, un electron poate zbura simultan prin două locuri îndepărtate spațial sau poate fi simultan pe mai multe orbite într-un atom. Pentru a descrie aceste fenomene, a fost creată o teorie - fizica cuantică. Conform acestei teorii, de exemplu, particulele pot fi mânjite în spațiu, dar dacă doriți să determinați unde se află particula, atunci veți găsi întotdeauna întreaga particulă într-un loc, adică va părea să se prăbușească din mânjirea ei. stare într-un anumit loc. Adică, se crede că până când nu ai măsurat poziția unei particule, aceasta nu are deloc poziție, iar fizica poate doar prezice cu ce probabilitate poți găsi o particulă în ce loc.

Erwin Schrödinger, unul dintre creatorii fizicii cuantice, s-a întrebat: ce se întâmplă dacă, în funcție de rezultatul măsurării stării unei microparticule, un eveniment are loc sau nu. De exemplu, acest lucru ar putea fi implementat după cum urmează: luați un atom radioactiv cu un timp de înjumătățire de, să zicem, o oră. Un atom poate fi așezat într-o cutie opacă, acolo poate fi plasat un dispozitiv care, atunci când produsele de descompunere radioactivă a atomului îl lovesc, sparge o fiolă cu gaz otrăvitor, iar în această cutie poate fi plasată o pisică. Atunci nu vei vedea din exterior dacă atomul s-a degradat sau nu, adică prin teoria cuantică s-a dezintegrat simultan și nu s-a dezintegrat, iar pisica, prin urmare, era simultan vie și moartă. Această pisică a devenit cunoscută drept pisica lui Schrödinger.

Poate părea surprinzător că o pisică poate fi vie și moartă în același timp, deși formal nu există nicio contradicție aici și aceasta nu este o infirmare a teoriei cuantice. Cu toate acestea, pot apărea întrebări, de exemplu: cine poate prăbuși un atom dintr-o stare mânjită într-o anumită stare și cine, printr-o astfel de încercare, intră el însuși într-o stare mânjită? Cum are loc acest proces de colaps? Sau cum se întâmplă ca cel care efectuează colapsul să nu respecte el însuși legile fizicii cuantice? Dacă aceste întrebări au sens și, dacă da, care sunt răspunsurile, este încă neclar.

George Panin
a absolvit Universitatea Tehnică Chimică Rusă numită după. DI. Mendeleev, specialist șef al departamentului de cercetare (cercetare de marketing)

După cum ne-a explicat Heisenberg, datorită principiului incertitudinii, descrierea obiectelor din microlume cuantică este de altă natură decât descrierea obișnuită a obiectelor din macrolumea newtoniană. În loc de coordonatele spațiale și viteza, cu care suntem obișnuiți să descriem mișcarea mecanică, de exemplu, o minge pe o masă de biliard, în mecanica cuantică obiectele sunt descrise de așa-numita funcție de undă. Creasta „valului” corespunde probabilității maxime de a găsi o particulă în spațiu în momentul măsurării. Mișcarea unei astfel de unde este descrisă de ecuația Schrödinger, care ne spune cum se schimbă starea unui sistem cuantic în timp.

Acum despre pisica. Toată lumea știe că pisicile adoră să se ascundă în cutii (thequestion.ru). Erwin Schrödinger era, de asemenea, la curent. Mai mult, cu fanatism pur nordic, el a folosit această caracteristică într-un experiment de gândire celebru. Esența a fost că o pisică a fost închisă într-o cutie cu o mașină infernală. Mașina este conectată printr-un releu la un sistem cuantic, de exemplu, o substanță care se descompune radioactiv. Probabilitatea de dezintegrare este cunoscută și este de 50%. Mașina infernală este declanșată atunci când starea cuantică a sistemului se schimbă (are loc decăderea) și pisica moare complet. Dacă lăsați sistemul „Cat-box-hellish machine-quanta” pentru sine timp de o oră și vă amintiți că starea unui sistem cuantic este descrisă în termeni de probabilitate, atunci devine clar că probabil nu va fi posibil să aflați dacă pisica este în viață sau nu la un moment dat, la fel cum este imposibil să preziceți cu exactitate căderea unei monede pe cap sau cozi în avans. Paradoxul este foarte simplu: funcția de undă care descrie un sistem cuantic amestecă cele două stări ale unei pisici - este vie și moartă în același timp, la fel cum un electron legat poate fi localizat cu aceeași probabilitate în orice loc din spațiu echidistant de nucleul atomic. Dacă nu deschidem cutia, nu știm exact ce mai face pisica. Fără a face observații (citiți măsurători) unui nucleu atomic, putem descrie starea acestuia doar prin suprapunerea (amestecarea) a două stări: un nucleu degradat și un nucleu nedezintegrat. O pisică aflată în dependență nucleară este atât vie, cât și moartă în același timp. Întrebarea este: când un sistem încetează să existe ca un amestec de două stări și alege una anume?

Interpretarea de la Copenhaga a experimentului ne spune că sistemul încetează să mai fie un amestec de stări și alege una dintre ele în momentul în care are loc o observație, care este și măsurătoare (se deschide caseta). Adică, însuși faptul măsurării schimbă realitatea fizică, ducând la prăbușirea funcției de undă (pisica fie devine moartă, fie rămâne în viață, dar încetează să mai fie un amestec al ambelor)! Gândește-te, experimentul și măsurătorile care îl însoțesc schimbă realitatea din jurul nostru. Personal, acest fapt îmi deranjează creierul mult mai mult decât alcoolul. Cunoscutul Steve Hawking se confruntă cu greu cu acest paradox, repetând că atunci când aude de pisica lui Schrödinger, mâna lui se întinde spre Browning. Severitatea reacției fizicianului teoretic remarcabil se datorează faptului că, în opinia sa, rolul observatorului în colapsul funcției de undă (prăbușirea acesteia într-una dintre cele două stări probabiliste) este mult exagerat.

Desigur, când profesorul Erwin și-a conceput tortura pisicilor în 1935, a fost o modalitate ingenioasă de a arăta imperfecțiunea mecanicii cuantice. De fapt, o pisică nu poate fi vie și moartă în același timp. Ca urmare a uneia dintre interpretările experimentului, a devenit evident că există o contradicție între legile macro-lumii (de exemplu, a doua lege a termodinamicii - pisica este fie vie, fie moartă) și micro- lume (pisica este vie și moartă în același timp).

Cele de mai sus sunt folosite în practică: în calculul cuantic și criptografia cuantică. Un semnal luminos într-o suprapunere a două stări este trimis printr-un cablu de fibră optică. Dacă atacatorii se conectează la cablu undeva la mijloc și fac o atingere de semnal acolo pentru a asculta informațiile transmise, atunci aceasta va prăbuși funcția de undă (din punctul de vedere al interpretării de la Copenhaga, se va face o observație) și lumina va intra într-una din stări. Prin efectuarea de teste statistice de lumină la capătul receptor al cablului, va fi posibil să se detecteze dacă lumina se află într-o suprapunere de stări sau a fost deja observată și transmisă în alt punct. Acest lucru face posibilă crearea unor mijloace de comunicare care exclud interceptarea semnalului nedetectabil și interceptarea cu urechea.

O altă interpretare mai recentă a experimentului de gândire al lui Schrödinger este o poveste pe care personajul lui Big Bang Theory, Sheldon Cooper, i-a spus-o vecinului său mai puțin educat, Penny. Ideea poveștii lui Sheldon este că conceptul de pisică a lui Schrödinger poate fi aplicat relațiilor umane. Pentru a înțelege ce se întâmplă între un bărbat și o femeie, ce fel de relație este între ei: bună sau rea, trebuie doar să deschideți cutia. Până atunci, relația este și bună și rea. youtube.com

Băieți, ne punem suflet în site. Mulțumesc pentru asta
că descoperi această frumusețe. Mulțumesc pentru inspirație și pielea de găină.
Alăturați-vă nouă FacebookŞi VKontakte

Schrödinger a reușit să dobândească o reputație de excentric chiar și în rândul colegilor care ei înșiși nu erau deseori în legătură cu viața. Omul de știință s-a îmbrăcat atât de lejer încât nu au vrut să-l lase să intre în hotel pentru că l-au luat ca un vagabond. Odată, la o conferință importantă, Schrödinger a refuzat să vorbească despre energia nucleară și a ținut o prelegere despre filozofie.

Această persoană controversată a decis să troleze comunitatea științifică și a venit cu un experiment crud care implică o pisică și un gaz mortal. Din fericire, nicio pisică nu a fost rănită. Și totul pentru că experimentul a fost mental și totul s-a întâmplat doar în imaginația unui fizician individual.

Câteva cuvinte despre mecanica cuantică

Iată un exemplu simplu de fizică cuantică la lucru. Luați 2 cutii de chibrituri goale. Puneți o potrivire într-una dintre ele - acesta este un obiect al macrocosmosului nostru familiar. Acum poți spune că chibritul este doar într-o cutie, iar în cealaltă nu este nimic. Așa funcționează fizica newtoniană cu care suntem familiarizați.

Totul se schimbă dacă iei un electron în loc de chibrit: acesta va fi localizat simultan in 2 cutii. Așa funcționează legile fizicii cuantice.

În 1935, fizicianul a condus faimosul său experiment de gândire. Textul original este în germană. Ei bine, l-am tradus pentru tine din limba oamenilor de știință în limba oamenilor obișnuiți.

• O pisică este plasată într-o cutie de oțel închisă.
• Pe lângă pisica din cutie, există o mașină infernală cu miez radioactiv și gaz otrăvitor. Gazul este conținut într-un recipient de sticlă etanș.
• Nucleu radioactiv se poate dezintegra în decurs de 1 oră. Sau poate nu se va destrama. Probabilitatea evenimentului este de 50%. (Nota: dezintegrarea nucleară este cel mai ușor exemplu care i-a venit în minte omului de știință, deoarece în acest caz nucleul are doar 2 opțiuni. Dacă ar fi luat orice altă variabilă, rezultatele experimentului ar fi fost greu de prezis.)
• Dacă nucleul se dezintegrează, pisica nu va avea noroc. Deoarece degradarea nucleului va fi detectată de un contor Geiger, releul va funcționa, iar un ciocan special va sparge fiola cu gaz toxic. Pisica este moartă.
• Dacă nucleul nu se descompune, pisica rămâne în viață.

Pentru a înțelege esența experimentului lui Schrödinger, trebuie să vă familiarizați cu un alt principiu al mecanicii cuantice - paradoxul observatorului .

Nucleul radioactiv care ne amenință pisica este în suprapunere exact atât de lung cât și noi noi nu observămîn spatele sistemului. De îndată ce un observator se conectează la sistem și încearcă să vadă ce se întâmplă în general, nucleul (atomi, fotoni) este determinat în sfârșit și ia o anumită poziție.

Dacă nimeni nu urmărește sistemul (nu intră în cutie cu ei instrumente de măsurare), apoi nucleul s-a degradat / nu s-a dezintegrat în același timp.

Dar o pisică este o chestiune complet diferită. El este absolut viu sau absolut mort. Deoarece pisica, adică macrosistemul, nu este afectată de legile cuantice - este formată din multe particule diferite. Nucleul radioactiv este într-o singură lume, iar pisica trăiește în lumea lucrurilor mari.

Pisicii nu-i pasă când deschizi capacul. Acest nucleu se va/nu va descompune atunci când apare observatorul. Și pisica va fi fie vie, fie moartă, indiferent dacă te uiți la ea sau nu.

Cum „știe” nucleul că este urmărit? Atunci când oamenii sau instrumentele încep să observe sau să măsoare, particulele experimentează colapsul de undă (cuantică): sunt într-o stare de incertitudine de ceva timp (au multe opțiuni), iar măsurarea/observarea determină poziția nucleului în spațiu/ timp. Cu cuvinte simple, miezul din microlume intră în macrolume. Iese din zona de acțiune a legilor fizicii cuantice și intră sub acțiunea fizicii newtoniene.