Šriodingerio katė paprastais žodžiais. Ką reiškia Šriodingerio katės paradoksas? Šriodingerio katė: gyvas jis ar ne? Eksperimento esmė

2015 m. birželio 24 d

Savo gėdai noriu prisipažinti, kad girdėjau šį posakį, bet nežinojau, ką jis reiškia ir net kokia tema buvo vartojama. Papasakosiu, ką skaičiau internete apie šią katę...

« Šrodingerio katė“ – taip vadinasi garsioji minties eksperimentas garsus austrų fizikas teoretikas Erwinas Schrödingeris, kuris taip pat yra laureatas Nobelio premija. Šio fiktyvaus eksperimento pagalba mokslininkas norėjo parodyti kvantinės mechanikos neužbaigtumą pereinant nuo subatominių sistemų prie makroskopinių sistemų.

Originalus Erwino Schrödingerio straipsnis buvo paskelbtas 1935 m. Štai citata:

Taip pat galite statyti atvejus, kuriuose yra gana burleska. Leiskite katę užrakinti plieninėje kameroje su tokia velniška mašina (kuri turėtų būti, nepaisant katės įsikišimo): Geigerio skaitiklio viduje yra nedidelis radioaktyviosios medžiagos kiekis, toks mažas, kad per valandą gali suirti tik vienas atomas, bet su ta pačia tikimybe gali nesuirti; jei taip atsitiks, skaitymo vamzdelis išsikrauna ir įjungiama relė, atleidžiamas plaktukas, kuris sulaužo kolbą vandenilio cianido rūgštimi.

Jei visą šią sistemą paliksime sau valandai, tada galime sakyti, kad po šio laiko katė bus gyva, jei tik atomas nesuirs. Pats pirmasis atomo suirimas nunuodytų katę. Sistemos kaip visumos psi funkcija tai išreikš sumaišydama arba sutepdama gyvą ir negyvą katę (atleiskite už posakį) lygiomis dalimis. Tipiškas in panašių atvejų yra tai, kad neapibrėžtumas, iš pradžių apsiribojęs atominiu pasauliu, paverčiamas makroskopiniu neapibrėžtumu, kurį galima pašalinti tiesiogiai stebint. Tai neleidžia mums naiviai priimti „neryškaus modelio“ kaip tikrovės atspindžio. Tai savaime nereiškia nieko neaiškaus ar prieštaringo. Yra skirtumas tarp neryškios arba nefokusuotos nuotraukos ir debesų ar rūko nuotraukos.

Kitaip tariant:

  1. Yra dėžė ir katė. Dėžutėje yra mechanizmas, kuriame yra radioaktyvus atomo branduolys ir nuodingų dujų talpykla. Eksperimentiniai parametrai parinkti taip, kad branduolio skilimo per 1 valandą tikimybė būtų 50%. Jei branduolys suyra, atsidaro dujų talpa ir katė miršta. Jei branduolys nesuyra, katė lieka gyva ir sveika.
  2. Sudarome katę į dėžę, palaukiame valandą ir užduodame klausimą: ar katė gyva ar mirusi?
  3. Atrodo, kad kvantinė mechanika mums sako, kad atomo branduolys (taigi ir katė) yra visose įmanomose būsenose vienu metu (žr. kvantinę superpoziciją). Prieš atidarant dėžutę, katės šerdies sistema yra būsenoje „branduolys suiro, katė negyva“ su 50% tikimybe, o būsena „branduolys nesuiręs, katė gyva“ tikimybe 50%. Pasirodo, dėžėje sėdinti katė yra ir gyva, ir mirusi vienu metu.
  4. Pagal šiuolaikinę Kopenhagos interpretaciją, katė yra gyva/negyva be jokių tarpinių būsenų. Ir branduolio skilimo būsenos pasirinkimas įvyksta ne dėžutės atidarymo momentu, o net tada, kai branduolys patenka į detektorių. Nes sistemos „katė-detektorius-branduolys“ banginės funkcijos sumažinimas nėra siejamas su žmogaus dėžės stebėtoju, o su branduolio detektoriumi-stebėtoju.

Remiantis kvantine mechanika, jei atomo branduolys nepastebimas, tai jo būsena apibūdinama dviejų būsenų mišiniu - suirusio branduolio ir nesuirusio branduolio, todėl katė sėdi dėžėje ir personifikuoja atomo branduolį. yra ir gyvas, ir miręs tuo pačiu metu. Jei dėžė atidaroma, eksperimentatorius gali matyti tik vieną konkrečią būseną - „branduolys suiro, katė negyva“ arba „branduolis nesuiręs, katė gyva“.

Esmė žmonių kalba: Schrödingerio eksperimentas parodė, kad kvantinės mechanikos požiūriu katė yra ir gyva, ir mirusi, o tai negali būti. Todėl kvantinė mechanika turi didelių trūkumų.

Kyla klausimas: kada sistema nustoja egzistuoti kaip dviejų būsenų mišinys ir pasirenka vieną konkrečią? Eksperimento tikslas – parodyti, kad kvantinė mechanika yra neišsami be tam tikrų taisyklių, nurodančių, kokiomis sąlygomis banginė funkcija žlunga, ir katė arba miršta, arba lieka gyva, bet nustoja būti abiejų mišiniu. Kadangi aišku, kad katė turi būti arba gyva, arba negyva (nėra tarpinės būsenos tarp gyvybės ir mirties), tai panašiai bus ir su atominiu branduoliu. Jis turi būti suiręs arba nesuiręs (Wikipedia).

Kita naujesnė Schrödingerio minties eksperimento interpretacija yra istorija, kurią Sheldonas Cooperis, Didžiojo sprogimo teorijos herojus, papasakojo savo mažiau išsilavinusiai kaimynei Penny. Sheldono istorijos esmė ta, kad Schrödingerio katės koncepciją galima pritaikyti žmonių santykiams. Norint suprasti, kas vyksta tarp vyro ir moters, kokie santykiai tarp jų: ​​geri ar blogi, tereikia atidaryti dėžutę. Iki tol santykiai yra ir geri, ir blogi.

Žemiau yra vaizdo klipas apie šį Didžiojo sprogimo teorijos mainus tarp Sheldon ir Penia.

Schrödingerio iliustracija yra geriausias pavyzdys apibūdinti pagrindinį kvantinės fizikos paradoksą: pagal jos dėsnius tokios dalelės kaip elektronai, fotonai ir net atomai vienu metu egzistuoja dviejose būsenose („gyva“ ir „negyva“, jei prisimenate ilgai kenčiančią katę). Šios būsenos vadinamos superpozicijomis.

Amerikiečių fizikas Artas Hobsonas iš Arkanzaso universiteto (Arkanzaso valstijos universitetas) pasiūlė šio paradokso sprendimą.

"Išmatavimai Kvantinė fizika yra pagrįsti tam tikrų makroskopinių prietaisų, tokių kaip Geigerio skaitiklis, veikimu, kurio pagalba nustatoma mikroskopinių sistemų – atomų, fotonų ir elektronų – kvantinė būsena. Kvantinė teorija reiškia, kad jei prijungiate mikroskopinę sistemą (dalelę) prie kokio nors makroskopinio įrenginio, kuris išskiria abu skirtingos valstybės sistema, tada įrenginys (pavyzdžiui, Geigerio skaitiklis) pereis į kvantinio susipynimo būseną ir tuo pačiu metu atsidurs dviejose superpozicijose. Tačiau tiesiogiai šio reiškinio stebėti neįmanoma, todėl jis yra nepriimtinas“, – sako fizikas.

Hobsonas teigia, kad pagal Schrödingerio paradoksą katė atlieka makroskopinio prietaiso – Geigerio skaitiklio, prijungto prie radioaktyvaus branduolio, vaidmenį, kad nustatytų to branduolio skilimo arba „neskilimo“ būseną. Šiuo atveju gyva katė bus „nesuirimo“, o negyva – irimo rodiklis. Tačiau pagal kvantinę teoriją katė, kaip ir branduolys, turi egzistuoti dviejose gyvenimo ir mirties superpozicijose.

Vietoj to, sako fizikas, katės kvantinė būsena turėtų būti susieta su atomo būsena, o tai reiškia, kad jie yra „nelokaliuose santykiuose“ vienas su kitu. Tai yra, jei vieno iš įsipainiojusių objektų būsena staiga pasikeis į priešingą, tada pasikeis ir jo poros būsena, nesvarbu, kiek jie yra vienas nuo kito. Tuo pačiu metu Hobsonas nurodo eksperimentinį šios kvantinės teorijos patvirtinimą.

„Kvantinio susipynimo teorijoje įdomiausia tai, kad abiejų dalelių būsenos pokytis įvyksta akimirksniu: joks šviesos ar elektromagnetinis signalas nespėtų perduoti informacijos iš vienos sistemos į kitą. Taigi galima sakyti, kad tai vienas objektas, padalytas į dvi dalis pagal erdvę, nesvarbu, koks didelis atstumas tarp jų būtų“, – aiškina Hobsonas.

Šriodingerio katė nebėra gyva ir mirusi vienu metu. Jis yra miręs, jei skilimas įvyksta, ir gyvas, jei skilimas niekada neįvyksta.

Pridurkime, kad panašius šio paradokso sprendimus per pastaruosius trisdešimt metų siūlė dar trys mokslininkų grupės, tačiau jie nebuvo vertinami rimtai ir liko nepastebėti plačiuose mokslo sluoksniuose. Hobsonas pažymi, kad kvantinės mechanikos paradoksų sprendimas, bent jau teoriškai, yra būtinas norint jį giliai suprasti.

Šriodingeris

Tačiau visai neseniai TEORIKAI PAAIŠKINO, KAIP GRAVITACIJA NAUDO ŠRODINGERIO KATĄ, bet tai yra sudėtingiau...

Paprastai fizikai paaiškina reiškinį, kad dalelių pasaulyje superpozicija įmanoma, bet neįmanoma su katėmis ar kitais makroobjektais, aplinkos trukdžiais. Kai kvantinis objektas praeina lauką arba sąveikauja su atsitiktinėmis dalelėmis, jis iš karto įgauna tik vieną būseną – tarsi būtų išmatuotas. Kaip tikėjo mokslininkai, superpozicija sunaikinama būtent taip.

Bet net jei kažkaip būtų įmanoma atskirti superpozicijos būseną esantį makroobjektą nuo sąveikos su kitomis dalelėmis ir laukais, jis vis tiek anksčiau ar vėliau įgautų vieną būseną. Bent jau tai pasakytina apie procesus, vykstančius Žemės paviršiuje.

„Kai kur tarpžvaigždinėje erdvėje galbūt katė turėtų galimybę išlaikyti kvantinę darną, tačiau Žemėje ar šalia bet kurios planetos tai labai mažai tikėtina. Ir to priežastis yra gravitacija“, – aiškina pagrindinis naujojo tyrimo autorius Igoris Pikovski iš Harvardo-Smithsonian astrofizikos centro.

Pikovskis ir jo kolegos iš Vienos universiteto teigia, kad gravitacija daro destruktyvų poveikį makroobjektų kvantinėms superpozicijoms, todėl panašių reiškinių makrokosme nepastebime. Pagrindinė koncepcija nauja hipotezė, beje, trumpai apibendrinamas vaidybinis filmas"Tarpžvaigždinis".

Einšteino bendrosios reliatyvumo teorija teigia, kad itin masyvus objektas sulenks aplink save erdvėlaikį. Atsižvelgdami į situaciją mažesniu lygmeniu, galime teigti, kad molekulei, esančiai šalia Žemės paviršiaus, laikas praeis šiek tiek lėčiau nei molekulės, esančios mūsų planetos orbitoje.

Dėl gravitacijos įtakos erdvės laikui molekulė, kurią veikia ši įtaka, patirs savo padėties nuokrypį. O tai savo ruožtu turėtų paveikti jo vidinę energiją – molekulėje esančių dalelių virpesius, kurie laikui bėgant kinta. Jei molekulė būtų įvesta į dviejų vietų kvantinės superpozicijos būseną, tada padėties ir vidinės energijos santykis netrukus priverstų molekulę „pasirinkti“ tik vieną iš dviejų padėčių erdvėje.

„Daugeliu atvejų dekoherencijos reiškinys yra susijęs su išorine įtaka, tačiau viduje tokiu atveju vidinė dalelių vibracija sąveikauja su pačios molekulės judėjimu“, – aiškina P. Pikovsky.

Šis poveikis dar nepastebėtas, nes kiti dekoherencijos šaltiniai, pvz magnetiniai laukai, šiluminė spinduliuotė ir vibracijos paprastai yra daug stipresnės ir sukelia kvantinių sistemų sunaikinimą gerokai anksčiau nei gravitacija. Tačiau eksperimentuotojai stengiasi patikrinti hipotezę.

Panaši sąranka taip pat galėtų būti naudojama norint išbandyti gravitacijos gebėjimą sunaikinti kvantines sistemas. Norėdami tai padaryti, reikės palyginti vertikalius ir horizontalius interferometrus: pirmajame superpozicija netrukus turėtų išnykti dėl laiko išsiplėtimo skirtinguose kelio „aukštiuose“, o antrajame gali likti kvantinė superpozicija.

šaltiniai

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

Štai kiek pseudomoksliškiau: pavyzdžiui, ir čia. Jei dar nežinote, skaitykite apie tai ir kas tai yra. Ir išsiaiškinsime ką Originalus straipsnis yra svetainėje InfoGlaz.rf Nuoroda į straipsnį, iš kurio buvo padaryta ši kopija -

Ar katė gali vienu metu būti ir gyva, ir negyva? Kiek yra paralelinių visatų? Ir ar jie išvis egzistuoja? Tai visai ne mokslinės fantastikos klausimai, o labai tikros mokslinės problemos, kurias išsprendžia kvantinė fizika.

Taigi pradėkime nuo Šriodingerio katė. Tai Erwino Schrödingerio pasiūlytas minties eksperimentas, siekiant atkreipti dėmesį į kvantinėje fizikoje egzistuojantį paradoksą. Eksperimento esmė tokia.

Į uždarą dėžę vienu metu įdedama įsivaizduojama katė, taip pat tas pats įsivaizduojamas mechanizmas su radioaktyvia šerdimi ir nuodingų dujų talpa. Remiantis eksperimentu, jei branduolys suirs, jis suaktyvins mechanizmą: atsidarys dujų balionėlis ir katė mirs. Branduolinio skilimo tikimybė yra 1 iš 2.

Paradoksas yra tas, kad pagal kvantinę mechaniką, jei branduolys nepastebimas, tai katė yra vadinamojoje superpozicijoje, kitaip tariant, katė vienu metu yra viena kitą paneigiančiose būsenose (ji yra ir gyva, ir mirusi). Tačiau, jei stebėtojas atidaro dėžutę, jis gali patikrinti, ar katė yra vienos konkrečios būsenos: ji gyva arba negyva. Schrödingerio teigimu, kvantinės teorijos neišsamumas slypi tame, kad joje nenurodyta, kokiomis sąlygomis katė nustoja būti superpozicijoje ir pasirodo esanti gyva arba mirusi.

Šį paradoksą sustiprina Wignerio eksperimentas, kuris prideda draugų kategoriją prie jau egzistuojančio minties eksperimento. Pasak Wignerio, kai eksperimentatorius atidarys dėžutę, jis sužinos, ar katė gyva, ar mirusi. Eksperimentuotojui katė nustoja būti superpozicijoje, tačiau draugui, kuris yra už durų ir kuris dar nežino apie eksperimento rezultatus, katė vis dar yra kažkur „tarp gyvenimo ir mirties“. Tai gali būti tęsiama su begaliniu skaičiumi durų ir draugų, ir pagal panašią logiką katė bus superpozicijoje tol, kol visi Visatos žmonės sužinos, ką eksperimentuotojas pamatė atidaręs dėžutę.

Kaip kvantinė fizika paaiškina tokį paradoksą? Kvantinė fizika siūlo minties eksperimentą kvantinė savižudybė ir du galimi scenarijai, pagrįsti skirtingomis kvantinės mechanikos interpretacijomis.

Minties eksperimento metu ginklas nukreipiamas į dalyvį ir arba jis iššaus dėl radioaktyvaus atomo skilimo, arba ne. Vėlgi, nuo 50 iki 50. Taigi eksperimento dalyvis arba mirs, arba ne, bet kol kas jis, kaip ir Šriodingerio katė, yra superpozicijoje.

Šią situaciją kvantinės mechanikos požiūriu galima interpretuoti įvairiai. Remiantis Kopenhagos aiškinimu, ginklas ilgainiui suges ir dalyvis mirs. Pagal Everetto aiškinimą, superpozicija numato dviejų lygiagrečių visatų, kuriose dalyvis egzistuoja vienu metu, buvimą: vienoje iš jų jis gyvas (pistoletas neiššovė), antroje – negyvas (iššautas ginklas). Tačiau jei daugelio pasaulių interpretacija yra teisinga, tada vienoje iš visatų dalyvis visada lieka gyvas, o tai veda prie idėjos apie „kvantinio nemirtingumo“ egzistavimą.

Kalbant apie Schrödingerio katę ir eksperimento stebėtoją, tai, pagal Everetto interpretaciją, jis taip pat atsiduria dviejose Visatose vienu metu, tai yra „kvantine kalba“, „susipainiojęs“ su juo.

Tai skamba kaip istorija iš mokslinės fantastikos romano, tačiau tai yra viena iš daugelio mokslinių teorijų, kurios turi vietą šiuolaikinėje fizikoje.

Galbūt kai kurie iš jūsų yra girdėję frazę „Schrödingerio katė“. Tačiau daugumai žmonių šis vardas nieko nereiškia.

Jei laikote save mąstančiu subjektu ir netgi teigiate, kad esate intelektualas, tuomet tikrai turėtumėte išsiaiškinti, kas yra Schrödingerio katė ir kodėl jis išgarsėjo.

Šrodingerio katė- Tai minties eksperimentas, pasiūlė austrų fizikas teoretikas Erwinas Schrödingeris. Šis talentingas mokslininkas 1933 metais gavo Nobelio fizikos premiją.

Per jo garsus eksperimentas jis norėjo parodyti visą kvantinės mechanikos neužbaigtumą pereinant nuo subatominių sistemų prie makroskopinių.

Erwinas Schrödingeris bandė paaiškinti savo teoriją naudodamas originalų katės pavyzdį. Jis norėjo tai padaryti kuo paprasčiau, kad jo idėja būtų suprantama visiems.

Ar jam pavyko, ar ne, sužinosite perskaitę straipsnį iki galo.

Schrödingerio katės eksperimento esmė

Tarkime, tam tikra katė yra uždaryta plieninėje kameroje kartu su tokia pragariška mašina (kuri turi būti apsaugota nuo tiesioginė intervencija katė): Geigerio skaitiklio viduje yra toks mažas radioaktyviosios medžiagos kiekis, kad per valandą gali suskilti tik vienas atomas, bet su tokia pačia tikimybe jis gali ir nesuirti; jei taip atsitiks, skaitymo vamzdelis išsikrauna ir įjungiama relė, atleidžiamas plaktukas, kuris sulaužo kolbą vandenilio cianido rūgštimi.

Jei visą šią sistemą paliksime sau valandai, tada galime sakyti, kad po šio laiko katė bus gyva, jei tik atomas nesuirs.

Pats pirmasis atomo suirimas nunuodytų katę. Sistemos kaip visumos psi funkcija tai išreikš sumaišydama arba sutepdama gyvą ir negyvą katę (atleiskite už posakį) lygiomis dalimis.

Tokiais atvejais būdinga tai, kad neapibrėžtumas, iš pradžių apsiribojęs atominiu pasauliu, paverčiamas makroskopiniu neapibrėžtumu, kurį galima pašalinti tiesioginiu stebėjimu.

Tai neleidžia mums naiviai priimti „neryškaus modelio“ kaip tikrovės atspindžio. Tai savaime nereiškia nieko neaiškaus ar prieštaringo.

Yra skirtumas tarp neryškios arba nefokusuotos nuotraukos ir debesų ar rūko nuotraukos.

Kitaip tariant, turime dėžę ir katę. Dėžutėje yra prietaisas su radioaktyviu atominiu branduoliu ir nuodingų dujų talpykla.

Eksperimento metu branduolio irimo arba nesuirimo tikimybė lygi 50%. Todėl, jei jis suirs, gyvūnas mirs, o jei branduolys nesuirs, Schrödingerio katė liks gyva.

Užrakiname katę į dėžę ir laukiame valandą, apmąstydami gyvenimo trapumą.

Pagal kvantinės mechanikos dėsnius branduolys (taigi ir pati katė) vienu metu gali būti visose įmanomose būsenose (žr. kvantinę superpoziciją).

Iki to momento, kai atidaroma dėžė, „katės šerdies“ sistema numato dvi galimas įvykių baigtis: „šerdies skilimas – katė mirė“ su 50% tikimybe ir „branduolio irimo neįvyko – katė gyva. “ su tokiu pat tikimybės laipsniu.

Pasirodo, kad Schrödingerio katė, sėdinti dėžės viduje, yra ir gyva, ir mirusi vienu metu.

Kopenhagos interpretacijos aiškinimas sako, kad bet kuriuo atveju katė yra gyva ir mirusi vienu metu. Branduolinio skilimo pasirinkimas atsiranda ne tada, kai atidarome dėžutę, bet ir tada, kai branduolys atsitrenkia į detektorių.

Taip yra dėl to, kad „katės detektoriaus branduolio“ sistemos banginės funkcijos sumažinimas niekaip nesusijęs su asmeniu, stebinčiu iš išorės. Jis yra tiesiogiai prijungtas prie atomo branduolio detektoriaus-stebėtojo.

Šriodingerio katė paprastais žodžiais

Pagal kvantinės mechanikos dėsnius, jei nėra atomo branduolio stebėjimo, jis gali būti dvejopas: tai yra, skilimas arba įvyks, arba ne.

Iš to išplaukia, kad katė, esanti dėžutėje ir atstojanti branduolį, vienu metu gali būti ir gyva, ir negyva.

Tačiau tą akimirką, kai stebėtojas nuspręs atidaryti dėžutę, jis galės matyti tik vieną iš 2 galimų būsenų.

Tačiau dabar kyla logiškas klausimas: kada tiksliai nustoja egzistuoti dviguba forma?

Dėl šios patirties Schrödingeris teigė, kad kvantinė mechanika yra neišsami be jos tam tikros taisyklės, paaiškinantis, kokiais atvejais įvyksta bangos funkcijos žlugimas.

Atsižvelgiant į tai, kad Schrödingerio katė anksčiau ar vėliau turi tapti gyva arba negyva, tai panašu į atomo branduolį: atominis skilimas arba įvyks, arba ne.

Patirties esmė žmonių kalba

Schrödingeris, naudodamas katės pavyzdį, norėjo parodyti, kad pagal kvantinę mechaniką gyvūnas bus ir gyvas, ir miręs vienu metu. Tiesą sakant, tai neįmanoma, todėl daroma išvada, kad šiandieninė kvantinė mechanika turi didelių trūkumų.

Vaizdo įrašas iš „Didžiojo sprogimo teorijos“

Serialo veikėjas Sheldonas Cooperis savo „uždarančiam“ draugui bandė paaiškinti eksperimento „Schrödinger's Cat“ esmę. Tam jis pasitelkė vyro ir moters santykių pavyzdį.

Norėdami sužinoti, kokius santykius jie turi, tereikia atidaryti dėžutę. Tuo tarpu jis bus uždaras, jų santykiai gali būti ir teigiami, ir neigiami vienu metu.

Ar Schrödingerio katė išgyveno šią patirtį?

Jei kuris nors iš mūsų skaitytojų nerimauja dėl katės, turėtumėte nusiraminti. Eksperimento metu nė vienas iš jų nemirė, o pats Schrödingeris pavadino savo eksperimentą psichikos, tai yra tas, kuris vykdomas išskirtinai protu.

Tikimės, kad supratote, kokia yra Schrödinger's Cat eksperimento esmė. Jei turite klausimų, galite juos užduoti komentaruose. Ir, žinoma, pasidalinkite šiuo straipsniu socialiniuose tinkluose.

Jei jums patinka, užsiprenumeruokite svetainę įdomusFakty.org bet kokiu patogiu būdu. Pas mus visada įdomu!

Ar jums patiko įrašas? Paspauskite bet kurį mygtuką:

„Kiekvienas, kuris nėra sukrėstas kvantinės teorijos, to nesupranta“, – sakė kvantinės teorijos įkūrėjas Nielsas Bohras.
Klasikinės fizikos pagrindas yra nedviprasmiškas pasaulio programavimas, kitaip Laplaso determinizmas, atsiradus kvantinei mechanikai jį pakeitė invazija į neapibrėžtumo ir tikimybinių įvykių pasaulį. Ir čia minties eksperimentai pravertė teoriniams fizikai. Tai buvo taškai, ant kurių buvo išbandytos naujausios idėjos.

„Šrodingerio katė“ yra minties eksperimentas, kurį pasiūlė Erwinas Schrödingeris, su kuriuo jis norėjo parodyti kvantinės mechanikos neužbaigtumą pereinant nuo subatominių sistemų prie makroskopinių sistemų.

Katė dedama į uždarą dėžę. Dėžutėje yra mechanizmas su radioaktyvia šerdimi ir nuodingų dujų talpa. Tikimybė, kad branduolys suirs per 1 valandą, yra 1/2. Jei branduolys suyra, jis įjungia mechanizmą, atidaro dujų indą ir katė miršta. Pagal kvantinę mechaniką, jei branduolys nėra stebimas, tai jo būsena apibūdinama dviejų būsenų superpozicija (susimaišymu) - suirusio branduolio ir nesuirusio branduolio, todėl dėžėje sėdinti katė yra ir gyva, ir mirusi. Tuo pačiu metu. Jei dėžė atidaroma, eksperimentatorius gali matyti tik vieną konkrečią būseną - „branduolys suiro, katė negyva“ arba „branduolis nesuiręs, katė gyva“.

Kada sistema nustoja egzistuoti? Kaip sumaišyti dvi būsenas ir pasirinkti vieną konkrečią?

Eksperimento tikslas- parodykite, kad kvantinė mechanika yra neišsami be tam tikrų taisyklių, nurodančių, kokiomis sąlygomis banginė funkcija žlunga (matuojant įvyksta momentinis objekto kvantinės būsenos pokytis), ir katė arba miršta, arba lieka gyva, bet nustoja būti abiejų mišinys.

Kadangi aišku, kad katė turi būti arba gyva, arba mirusi (tarp gyvybės ir mirties nėra būsenos), tai reiškia, kad tai galioja ir atominiam branduoliui. Jis būtinai bus arba suiręs, arba nesuiręs.

Schrödingerio straipsnis „Dabartinė kvantinės mechanikos situacija“, kuriame pristatomas minties eksperimentas su kate, buvo paskelbtas Vokietijos žurnale „ Gamtos mokslai“ 1935 m., kad aptartume EPR paradoksą.

Einsteino-Podolskio-Roseno ir Schrödingerio darbuose buvo aprašytas keistas „kvantinio susipynimo“ (terminas, kurį sukūrė Schrödinger) pobūdis, būdingas kvantinėms būsenoms, kurios yra dviejų sistemų (pavyzdžiui, dviejų subatominių dalelių) būsenų superpozicija.

Kvantinės mechanikos interpretacijos

Kvantinės mechanikos egzistavimo metu mokslininkai pateikė įvairias jos interpretacijas, tačiau šiandien labiausiai palaikomos „Kopenhagos“ ir „daugelio pasaulių“.

„Kopenhagos interpretacija“– šią kvantinės mechanikos interpretaciją suformulavo Nielsas Bohras ir Werneris Heisenbergas bendradarbiaudami Kopenhagoje (1927). Mokslininkai bandė atsakyti į klausimus, kylančius dėl bangų ir dalelių dvilypumo, būdingo kvantinei mechanikai, ypač į matavimo klausimą.

Kopenhagos interpretacijoje sistema nustoja būti būsenų mišiniu ir pasirenka vieną iš jų tuo momentu, kai vyksta stebėjimas. Eksperimentas su kate rodo, kad tokiu aiškinimu šio stebėjimo pobūdis – matavimas – nėra pakankamai apibrėžtas. Kai kurie mano, kad patirtis rodo, kad tol, kol dėžė uždaryta, sistema yra abiejose būsenose vienu metu, superpozicijoje būsenų „supuvęs branduolys, negyva katė“ ir „nesupuvęs branduolys, gyva katė“ ir atidarius dėžutę. , tada tik tada bangos funkcija susitraukia į vieną iš parinkčių. Kiti spėja, kad „stebėjimas“ įvyksta tada, kai į detektorių patenka dalelė iš branduolio; tačiau (ir tai pagrindinis momentas minties eksperimentas) Kopenhagos interpretacijoje nėra aiškios taisyklės, kuri pasakytų, kada tai įvyksta, todėl šis aiškinimas yra neišsamus, kol tokia taisyklė neįvedama arba nepasakyta, kaip ją galima įvesti. Tiksli taisyklė yra ta, kad atsitiktinumas atsiranda toje vietoje, kur pirmą kartą naudojamas klasikinis aproksimavimas.

Taigi galime remtis tokiu požiūriu: makroskopinėse sistemose kvantinių reiškinių nestebime (išskyrus supertakumo ir superlaidumo reiškinį); todėl, jei kvantinei būsenai pritaikome makroskopinės bangos funkciją, iš patirties turime daryti išvadą, kad superpozicija sugenda. Ir nors nėra visiškai aišku, ką reiškia, kad kažkas yra „makroskopiškas“, katė yra tikra, kad tai yra makroskopinis objektas. Taigi Kopenhagos aiškinimas nemano, kad prieš atidarant dėžutę katė yra painiojama tarp gyvo ir negyvo.

„Daugelio pasaulių interpretacijoje“ kvantinė mechanika, kuri matavimo proceso nelaiko kažkuo ypatingu, egzistuoja abi katės būsenos, bet dekohere, t.y. vyksta procesas, kurio metu sąveikauja kvantinė mechaninė sistema aplinką ir įgyja aplinkoje turimą informaciją arba kitaip „įsipainioja“ su aplinka. O kai stebėtojas atidaro dėžutę, jis susipainioja su kate ir iš to susidaro dvi stebėtojo būsenos, atitinkančios gyvą ir negyvą katę, ir šios būsenos tarpusavyje nesąveikauja. Tas pats kvantinės dekoherencijos mechanizmas yra svarbus „bendroms“ istorijoms. Pagal šį aiškinimą „bendra istorija“ gali būti tik „negyva katė“ arba „gyva katė“.

Kitaip tariant, atidarius dėžutę, visata skyla į dvi skirtingas visatas, kurių vienoje stebėtojas žiūri į dėžę su negyva kate, o kitoje – į gyvą katę.

„Wignerio draugo“ paradoksas

Wignerio draugo paradoksas yra sudėtingas Šriodingerio katės paradokso eksperimentas. Nobelio premijos laureatas, Amerikos fizikas Eugenijus Wigneris pristatė „draugų“ kategoriją. Baigęs eksperimentą, eksperimentatorius atidaro dėžutę ir pamato gyvą katę. Katės būsena dėžutės atidarymo momentu pereina į būseną „branduolys nesuiręs, katė gyva“. Taigi laboratorijoje katė buvo pripažinta gyva. Už laboratorijos yra „draugas“. Draugas dar nežino, ar katė gyva, ar mirusi. Draugas atpažįsta katę kaip gyvą tik tada, kai eksperimentatorius jam pasako eksperimento rezultatą. Tačiau visi kiti „draugai“ dar neatpažino katės gyvos ir atpažins ją tik tada, kai jiems pasakys eksperimento rezultatą. Taigi, katė gali būti pripažinta visiškai gyva tik tada, kai visi žmonės Visatoje žino eksperimento rezultatą. Iki šio masto taško Didžioji Visata katė lieka pusiau gyva ir pusiau mirusi tuo pačiu metu.

Tai, kas išdėstyta aukščiau, naudojama praktikoje: kvantinėje kompiuterijoje ir kvantinėje kriptografijoje. Šviesolaidiniu kabeliu siunčiamas šviesos signalas dviejų būsenų superpozicijoje. Jei užpuolikai prisijungs prie kabelio kažkur per vidurį ir padarys signalo bakstelėjimą, kad galėtų pasiklausyti perduodamos informacijos, bangos funkcija žlugs (Kopenhagos interpretacijos požiūriu bus atliktas stebėjimas) ir šviesa pateks į vieną iš būsenų. Atliekant statistinius šviesos bandymus priimančiame kabelio gale, bus galima nustatyti, ar šviesa yra būsenų superpozicijoje, ar jau buvo pastebėta ir perduota į kitą tašką. Tai leidžia sukurti ryšio priemones, kurios neleidžia aptikti signalo perėmimo ir pasiklausymo.

Eksperimentas (kuris iš principo gali būti atliktas, nors dar nesukurtos veikiančios kvantinės kriptografijos sistemos, galinčios perduoti didelius informacijos kiekius) taip pat rodo, kad „stebėjimas“ Kopenhagos interpretacijoje neturi nieko bendra su stebėtojo sąmone. kadangi šiuo atveju statistikos pokytis kabelio gale veda į visiškai negyvą laido atšaką.

O kvantiniame skaičiavime Schrödingerio katės būsena yra ypatinga kubitų įsipainiojusi būsena, kurioje jie visi yra toje pačioje visų nulių arba vienetų superpozicijoje.

("Qubit" yra mažiausias elementas informacijai saugoti kvantiniame kompiuteryje. Ji leidžia dvi savąsias būsenas, bet gali būti ir jų superpozicijoje. Kai matuojama kubito būsena, jis atsitiktinai pereina į vieną iš savo būsenų.)

Realybėje! Mažasis „Šrodingerio katės“ brolis

Praėjo 75 metai nuo tada, kai pasirodė Schrödingerio katė, tačiau kai kurios kvantinės fizikos pasekmės vis dar prieštarauja mūsų kasdienėms idėjoms apie materiją ir jos savybes. Pagal kvantinės mechanikos dėsnius turėtų būti įmanoma sukurti „katės“ būseną, kurioje ji būtų ir gyva, ir mirusi, t.y. bus dviejų būsenų kvantinės superpozicijos būsenoje. Tačiau praktikoje tokių kvantinės superpozicijos sukūrimas didelis kiekis atomai dar nepasiekti. Sunkumas yra tas, kad kuo daugiau atomų yra superpozicijoje, tuo ši būsena mažiau stabili, nes išorinis poveikis linkęs ją sunaikinti.

Fizikams iš Vienos universiteto (publikacija žurnale Gamtos komunikacijos“, 2011) pirmą kartą pasaulyje pavyko parodyti organinės molekulės, susidedančios iš 430 atomų, kvantinį elgesį kvantinės superpozicijos būsenoje. Eksperimentuotojų gauta molekulė labiau primena aštuonkojį. Molekulių dydis yra apie 60 angstremų, o de Broglie bangos ilgis molekulei buvo tik 1 pikometras. Šis "molekulinis aštuonkojis" sugebėjo parodyti savybes, būdingas Schrödingerio katei.

Kvantinė savižudybė

Kvantinė savižudybė yra minties eksperimentas kvantinėje mechanikoje, kurį nepriklausomai pasiūlė G. Moravec ir B. Marshall, o 1998 metais išplėtė kosmologas Maxas Tegmarkas. Šis minčių eksperimentas, Schrödingerio katės minties eksperimento modifikacija, aiškiai parodo skirtumą tarp dviejų kvantinės mechanikos interpretacijų: Kopenhagos interpretacijos ir Evereto daugelio pasaulių interpretacijos.

Eksperimentas iš tikrųjų yra eksperimentas su Schrödingerio kate katės požiūriu.

Siūlomame eksperimente į dalyvį nukreipiamas ginklas, kuris šauna arba nešauna priklausomai nuo kurio nors radioaktyvaus atomo skilimo. Yra 50% tikimybė, kad ginklas išsisuks ir dalyvis mirs. Jei Kopenhagos aiškinimas yra teisingas, ginklas galiausiai suges ir dalyvis mirs.
Jei Evereto daugelio pasaulių interpretacija yra teisinga, tai dėl kiekvieno atlikto eksperimento visata suskyla į dvi visatas, iš kurių vienoje dalyvis lieka gyvas, o kitoje miršta. Pasauliuose, kuriuose dalyvis miršta, jis nustoja egzistuoti. Priešingai, nemirusio dalyvio požiūriu, eksperimentas bus tęsiamas, dalyviui nedingstant. Taip atsitinka todėl, kad bet kurioje šakoje dalyvis gali stebėti eksperimento rezultatą tik tame pasaulyje, kuriame išgyvena. Ir jei daugelio pasaulių interpretacija yra teisinga, dalyvis gali pastebėti, kad eksperimento metu jis niekada nemirs.

Dalyvis niekada negalės kalbėti apie šiuos rezultatus, nes išorinio stebėtojo požiūriu eksperimento rezultato tikimybė bus vienoda tiek daugybe pasaulių, tiek Kopenhagos interpretacijomis.

Kvantinis nemirtingumas

Kvantinis nemirtingumas yra minties eksperimentas, kilęs iš kvantinės savižudybės minties eksperimento ir teigia, kad, remiantis daugelio pasaulių kvantinės mechanikos aiškinimu, būtybės, turinčios gebėjimą suvokti save, yra nemirtingos.

Įsivaizduokime, kad eksperimento dalyvis šalia jo susprogdina branduolinę bombą. Beveik visose paralelinėse Visatose branduolinis sprogimas sunaikins dalyvį. Tačiau nepaisant to, turi būti nedidelis skaičius alternatyvių Visatų, kuriose dalyvis kažkaip išgyvena (tai yra, visatos, kuriose galimas gelbėjimo scenarijus). Kvantinio nemirtingumo idėja yra ta, kad dalyvis išlieka gyvas ir gali suvokti supančią tikrovę bent vienoje iš rinkinio visatų, net jei tokių visatų skaičius yra labai mažas, palyginti su visatų skaičiumi. visos įmanomos Visatos. Taigi laikui bėgant dalyvis supras, kad gali gyventi amžinai. Kai kurių šios išvados paralelių galima rasti antropinio principo sampratoje.

Kitas pavyzdys kyla iš kvantinės savižudybės idėjos. Šiame minties eksperimente dalyvis nukreipia į save ginklą, kuris gali iššauti arba ne, priklausomai nuo radioaktyvaus atomo skilimo rezultatų. Yra 50% tikimybė, kad ginklas išsisuks ir dalyvis mirs. Jei Kopenhagos aiškinimas yra teisingas, ginklas galiausiai suges ir dalyvis mirs.

Jei Evereto daugelio pasaulių interpretacija yra teisinga, tai dėl kiekvieno atlikto eksperimento visata suskyla į dvi visatas, iš kurių vienoje dalyvis lieka gyvas, o kitoje miršta. Pasauliuose, kuriuose dalyvis miršta, jis nustoja egzistuoti. Priešingai, nemirusio dalyvio požiūriu, eksperimentas tęsis, dalyviui nedingus, nes po kiekvieno visatos skilimo jis galės suvokti save tik tose visatose, kuriose išgyveno. Taigi, jei Everetto daugelio pasaulių interpretacija yra teisinga, dalyvis gali pastebėti, kad eksperimente jis niekada nemirs, taip „įrodydamas“ savo nemirtingumą, bent jau jo požiūriu.

Kvantinio nemirtingumo šalininkai atkreipia dėmesį, kad ši teorija neprieštarauja jokiems žinomiems fizikos dėsniams (ši pozicija toli gražu nėra vieningai priimta mokslo pasaulyje). Savo samprotavimuose jie remiasi šiomis dviem prieštaringomis prielaidomis:
- Teisingas Evereto daugelio pasaulių aiškinimas, o ne Kopenhagos interpretacija, nes pastaroji neigia paralelinių visatų egzistavimą;
– visi galimi scenarijai, kai dalyvis gali mirti eksperimento metu, apima bent nedidelį scenarijų poaibį, kai dalyvis lieka gyvas.

Galimas argumentas prieš kvantinio nemirtingumo teoriją yra tas, kad antroji prielaida nebūtinai išplaukia iš daugelio pasaulių Everetto interpretacijos ir gali prieštarauti fizikos dėsniams, kurie, kaip manoma, galioja visoms įmanomoms realybėms. Daugelio pasaulių kvantinės fizikos interpretacija nebūtinai reiškia, kad „viskas įmanoma“. Tai tik tai rodo tam tikras momentas Laikui bėgant, visatą galima suskirstyti į daugybę kitų, kurių kiekvienas atitiks vieną iš daugelio galimų rezultatų. Pavyzdžiui, manoma, kad antrasis termodinamikos dėsnis galioja visoms tikėtinoms visatoms. Tai reiškia, kad teoriškai šio dėsnio egzistavimas neleidžia formuotis paralelinėms visatoms ten, kur jis būtų pažeistas. Eksperimentuotojo požiūriu, to pasekmė gali būti tikrovės būsenos pasiekimas, kai jo tolesnis išgyvenimas tampa neįmanomas, nes tam reikėtų pažeisti fizikos dėsnį, kuris, remiantis anksčiau išdėstyta prielaida , galioja visoms įmanomoms realybėms.

Pavyzdžiui, aukščiau aprašytame branduolinės bombos sprogime gana sunku apibūdinti tikėtiną scenarijų, nepažeidžiantį pagrindinių biologinių principų, pagal kuriuos dalyvis išgyvens. Gyvos ląstelės tiesiog negali egzistuoti esant temperatūrai, kuri pasiekiama centre branduolinis sprogimas. Kad kvantinio nemirtingumo teorija išliktų galioti, būtina, kad arba įvyktų uždegimo pertrūkis (ir taip būtų išvengta branduolinio sprogimo), arba įvyktų koks nors įvykis, pagrįstas dar neatrastais arba neįrodytais fizikos dėsniais. Kitas argumentas prieš aptariamą teoriją gali būti gamtos buvimas visuose tvariniuose biologinė mirtis, kurio negalima išvengti nė vienoje iš paralelinių Visatų (bent jau šiame mokslo vystymosi etape)

Kita vertus, antrasis termodinamikos dėsnis yra statistinis dėsnis, ir niekam neprieštarauja svyravimų atsiradimas (pavyzdžiui, regiono, kurio sąlygos yra tinkamos stebėtojo gyvenimui, atsiradimas visatoje, kuri paprastai pasiekė terminės mirties būsena arba iš esmės galimas visų dalelių judėjimas dėl branduolinio sprogimo taip, kad kiekviena iš jų praskris pro stebėtoją), nors toks svyravimas įvyks tik labai mažoje dalyje. galimus rezultatus. Argumentas dėl biologinės mirties neišvengiamumo gali būti paneigtas ir remiantis tikimybiniais samprotavimais. Kiekvienam gyvam organizmui tam tikru laiko momentu yra ne nulinė tikimybė, kad jis išliks gyvas kitą sekundę. Taigi tikimybė, kad jis išliks gyvas ateinančius milijardus metų, taip pat yra ne nulis (nes tai yra produktas didelis skaičius nenuliniai faktoriai), nors ir labai maži.

Kvantinio nemirtingumo idėjos problematika yra ta, kad pagal ją save suvokianti būtybė bus „priversta“ patirti itin mažai tikėtinus įvykius, kurie įvyks situacijose, kuriose dalyvis tarsi miršta. Nors daugelyje paralelinių visatų dalyvis miršta, kelios visatos, kurias dalyvis gali subjektyviai suvokti, išsivystys pagal labai mažai tikėtiną scenarijų. Tai savo ruožtu tam tikru būdu gali sukelti priežastingumo principo pažeidimą, kurio prigimtis kvantinėje fizikoje dar nėra pakankamai aiški.

Nors kvantinio nemirtingumo idėja daugiausia kyla iš „kvantinės savižudybės“ eksperimento, Tegmarkas teigia, kad normaliomis sąlygomis Kiekviena mąstanti būtybė prieš mirtį išgyvena mažėjančio savimonės etapą (nuo kelių sekundžių iki kelerių metų), kuris niekaip nesusijęs su kvantine mechanika, o dalyvis neturi galimybės ilgiau egzistuoti pereidamas nuo vieno. pasaulį kitam, o tai suteikia jam galimybę išgyventi.

Čia sąmoningas protingas stebėtojas tik santykinai nedideliame skaičiuje galimų būsenų, kuriose jis išlaiko savimonę, ir toliau išlieka, taip sakant, „ Sveikas kūnas“ Tikimybė, kad stebėtojas, išlaikydamas sąmonę, liks suluošintas, yra daug didesnė nei tuo atveju, jei jis liks nepažeistas. Bet kuri sistema (taip pat ir gyvas organizmas) turi daug daugiau galimybių netinkamai funkcionuoti nei išlikti joje tobula forma. Boltzmanno ergodinė hipotezė reikalauja, kad nemirtingasis stebėtojas anksčiau ar vėliau išgyventų visas su sąmonės išsaugojimu suderinamas būsenas, įskaitant tas, kuriose jis jaus nepakeliamas kančias – ir tokių būsenų bus žymiai daugiau nei optimalaus organizmo funkcionavimo būsenų. Taigi, kaip siūlo filosofas Davidas Lewisas, turėtume tikėtis, kad daugelio pasaulių aiškinimas yra klaidingas.

Kas yra Šriodingerio katė, Šriodingerio katė, viskas apie Schriodingerio katę, Šriodingerio katės paradoksas, Šriodingerio katės eksperimentas, katė dėžutėje, nei gyva, nei negyva katė, ar Šriodingerio katė gyva, katės eksperimentas

Tai katė, kuri yra ir gyva, ir mirusi tuo pačiu metu. Jis skolingas dėl šios nelaimingos būklės Nobelio premijos laureatas fizikoje austrų mokslininkas Erwinas Rudolfas Josephas Alexanderis Schrödingeris.

Skyriai:

Eksperimento esmė / paradoksas

Katė yra uždaroje dėžėje su mechanizmu, kuriame yra radioaktyvi šerdis ir nuodingų dujų talpykla. Eksperimento charakteristikos parenkamos taip, kad tikimybė, kad branduolys suirs per 1 valandą, būtų 50%. Jei branduolys suyra, jis įjungia mechanizmą, atsidaro dujų balionėlis ir katė miršta. Pagal kvantinę mechaniką, jei branduolys nėra stebimas, tai jo būsena apibūdinama dviejų būsenų superpozicija (susimaišymu) - suirusio branduolio ir nesuirusio branduolio, todėl dėžėje sėdinti katė yra ir gyva, ir mirusi. iškart.

Kai tik atidarysite dėžutę, eksperimentuotojas turėtų matyti tik vieną būseną – „branduolys suiro, katė negyva“ arba „branduolis nesupuvo, katė gyva“. Tačiau nors procese nėra stebėtojo, nelaimingas gyvūnas lieka „miręs“.

Marginalizuotas

  • Nelaimė niekada neateina viena
    Abejonių kelia ne tik uodeguoto dėžutės gyventojo sveikata, bet ir lytis: pirminiame eksperimente Schrödingerio katė vis dar buvo katė (die Katze).
  • Nėra „negyvų“ kačių
    Svarbu prisiminti, kad Schrödingerio eksperimentas nebuvo skirtas įrodyti „negyvų“ kačių egzistavimą (ir, priešingai nei teigiama antroje žaidimo „Portalas“ dalyje, nebuvo sugalvotas kaip pasiteisinimas kačių žudymui). Akivaizdu, kad katė turi būti gyva arba negyva, nes nėra tarpinės būsenos.
    Patirtis rodo, kad kvantinė mechanika nesugeba apibūdinti makrosistemų (įskaitant katę) elgsenos: ji neišsami be tam tikrų taisyklių, nurodančių, kada sistema pasirenka vieną konkrečią būseną, kokiomis sąlygomis banginė funkcija žlunga ir katė arba lieka gyva. arba tampa miręs, bet nustoja būti abiejų mišiniu.
Interpretacijos Kopenhagos interpretacija neigia, kad prieš atidarant dėžutę katė yra susipainiojusi tarp gyvo ir negyvo. Kai kas mano, kad tol, kol dėžė uždaryta, sistema yra superpozicijoje būsenų „supuvęs branduolys, negyva katė“ ir „nesupuvęs branduolys, gyva katė“, o atidarius dėžutę, bangų funkcija žlunga. į vieną iš variantų. Kiti sako, kad „stebėjimas“ įvyksta, kai dalelė iš branduolio patenka į detektorių; tačiau, deja, Kopenhagos interpretacijoje nėra aiškios taisyklės, kuri pasakytų, kada tai atsitiks, todėl šis aiškinimas yra neišsamus, kol į jį neįvedama tokia taisyklė arba nepasakyta, kaip ją iš esmės galima įvesti. Evereto daugelio pasaulių interpretacija, skirtingai nei Kopenhagos, stebėjimo proceso nelaiko kažkuo ypatingu. Čia egzistuoja abi katės būsenos, bet dekohere – tai yra, kaip supranta autorius, šių būsenų vienybė sutrinka dėl sąveikos su aplinka. Stebėtojas, atidaręs dėžutę, įsipainioja (susimaišo) su kate, o tai sukuria dvi stebėtojo būsenas, kurių viena atitinka gyvą katę, o kita – negyvą. Šios būsenos viena su kita nesąveikauja. Katė kaip kompetentinga stebėtoja
Autorius tuo tiki galutinis žodis turėjo būti paliktas katinas, kuris, net jei jis nieko neišmano apie kvantinę mechaniką, tikrai yra geriau nei bet kas kitas informuotas apie savo būklę. Tačiau jo, kaip stebėtojo, kompetencija mokslininkams akivaizdžiai kelia abejonių. Išimtis yra Hansas Moravecas, Bruno Marshallas ir Maxas Tegmarkas, kurie pasiūlė modifikuoti Schrödingerio eksperimentą, vadinamą „kvantine savižudybe“, kuris yra eksperimentas su kate katės požiūriu. Mokslininkai siekė parodyti skirtumą tarp Kopenhagos ir daugelio pasaulių kvantinės mechanikos interpretacijų. Jei daugelio pasaulių interpretacija yra teisinga, katė, savo simpatijų džiaugsmui, tampa Tsoi ir visada lieka gyva, nes dalyvis gali stebėti eksperimento rezultatą tik tame pasaulyje, kuriame išgyvena.
  • Nadav Katz iš Kalifornijos universiteto ir jo kolegos paskelbė laboratorinio eksperimento, kurio metu jiems pavyko „sugrąžinti“ dalelės kvantinę būseną, ir išmatavus šią būseną, rezultatus. Taigi galima išgelbėti katės gyvybę, nepaisant bangos funkcijos žlugimo sąlygų. Nesvarbu, ar jis gyvas, ar miręs: visada galite jį atgauti [nuoroda] .
  • 2011-06-03 RIA Novosti pranešė, kad Kinijos fizikai sugebėjo sukurti aštuonių fotonų „Šrodingerio katė“[nuoroda] , kuri turėtų palengvinti ateities kvantinių kompiuterių kūrimą

Vaizdas kultūroje

Galbūt niekas nepadarė daugiau, kad populiarintų kvantinę mechaniką, nei vargšas katinas. Netgi labiausiai nuo šios sudėtingos žinių srities nutolę žmonės, nerimaujantys dėl tikriausiai kenčiančio gyvūno likimo, bando suprasti eksperimento subtilybes, tikėdamiesi, kad ne viskas taip blogai. Katė įkvepia menininkus ir populiariąją kultūrą.
Paminėsime pagrindinius jo pasiekimus:

Literatūra: Situaciją su Schrödingerio katinu aptaria pagrindiniai Douglaso Adamso knygos „Dirko švelnaus detektyvų agentūra“ veikėjai. Dano Simmonso knygoje „Endymion“ Pagrindinis veikėjas Raoul Endymion rašo savo pasakojimą, skrisdamas aplink Armagastą Schrödingerio „katės dėžėje“. Paskutiniame Roberto Heinleino knygos „Katė vaikšto per sienas“ trečdalyje pasirodo imbierinis katinas Pikselis, kuris turi Schrödingerio katės gebėjimą vienu metu būti dviejose būsenose. Terry Pratchett knygoje „The Cat No Fool“ su humoru aprašoma vadinamųjų „Šrodingerio kačių“ veislė, kilusi iš tos pačios Šrodingerio katės. Šis minties eksperimentas ne kartą minimas ir kituose Pratchett darbuose, pavyzdžiui, romane „Ponios ir ponai“. F. Gwynplain McIntyre pasakojime „Katiną Šriodingerį slauganti“ vienas iš veikėjų pasirodo esąs paties Schrödingerio augintinis katinas Tiblsas. Veiksmas iš tikrųjų vyksta aplink šią katę. humoristinis pasakojimas, dosniai pagardinta detalėmis iš įvairių fizikos sričių. Frederiko Pohlio mokslinės fantastikos romano „Kvantinių kačių atėjimas“ (1986) siužetas paremtas „gretimų“ visatų sąveikos idėja. Filosofinėje ir satyrinėje Nikolajaus Baytovo miniatiūroje „Šrodingerio katė“ Schrödingerio paradoksas išverstas iš vidaus: organizacija, vadinama „Atšaukiamo laiko lyga“, jau 50 metų be pertraukos stebi gyvą katę dėžėje, manydama, kad vykdomas stebėjimas – būsena, kurioje gyvena katė, neturėtų keistis. Lukjanenkos knygoje „Paskutinis budėjimas“ pagrindiniam veikėjui ant kaklo uždedama kilpa „Šriodingerio katė“, kurios ypatumas yra tas, kad magai nesupranta, ar ši būtybė gyva, ar ne. Minimas Grego Egano romane „Karantinas“, Christopherio Stasheffo fantazijoje „Gydytojas magas“, Gregory Dale'o Bearo apsakyme „Šriodingerio maras“; Lenkų rašytojas Sapkowskis mini Kodringerio katę. Mercy Shelley kiberpanko romane „2048“ sakoma, kad „vaikinas, kurio pavardė buvo panaši į failą, įdėjo vargšą biorgą į geležinę dėžę, kurioje nebuvo nieko, išskyrus nuodų buteliuką“. Svetlanos Širankovos eilėraštis „Šrodingerio katė“ turi labai įkvepiančią pradžią: „Daktare Šrodingeri, jūsų katė vis dar gyva“. Ekranas: Brolių Coenų filme „Rimtas žmogus“ studentas pareiškia profesoriui: „Aš suprantu negyvos katės eksperimentą“, o tai, žinoma, rodo priešingai. Filme „Repo Man“ („Kolekcionieriai“, rusiškai „Rippers“) pagrindinis veikėjas filmo pradžioje pasakoja apie nežinomą mokslininką, turintį katę. Ir ši katė yra „...ir gyva, ir mirusi tuo pačiu metu...“. Viename iš mokslinės fantastikos serialo „Žvaigždžių vartai SG-1“ epizodų pasirodo katė, vardu Schrödingeris. Pagrindinis mokslinės fantastikos serialo „Slithers“ veikėjas taip pat turi katę tuo pačiu vardu. Televizijos seriale „Stargate SG-1“ oranžinė katė, vardu Schrödinger, buvo padovanota ateiviui. Negyva katė Schrödingeris pasirodo TV seriale CSI: Las Vegas (8 sezonas, 15 serija: The Theory of Everything). Šriodingerio katė minima ir seriale „Teorija Didysis sprogimas“, kur, atsakydamas į merginos klausimą, ar jai reikėtų eiti į pasimatymą, herojus piešia analogiją su Schrödingerio katinu, o tai reiškia, kad kol nepabandysi, nesužinosi: „Penny, norėdamas sužinoti, ar katė yra gyvas ar miręs, man reikia atidaryti dėžę“. Televizijos seriale „Blakės“ Šriodingerio katės vaidmenį atliko Raudonojo Merkurijaus įkalčiai, esančiame įstrigtame seife. Japonų anime „Hellsing“ (OVA) (taip pat ir to paties pavadinimo mangoje) yra katės-žmogaus personažas Schrödingeris, kuris nėra nei gyvas, nei miręs, turi galimybę teleportuotis („būti visur ir niekur“). , ir yra visiškai nesunaikinamas. Anime „To Aru Majutsu no Index“, merginos paprašius kačiuką pavadinti Schrödingeriu, pagrindinis veikėjas atkreipia dėmesį į tai, kad katės negali vadintis tokiu vardu. Anime Shigofumi taip pat yra katė, vardu Schrödinger. Japoniškame anime ir žaidime Umineko no naku koro ni patirtis panaudota Battleriui bandant įrodyti magijos neįmanomumą (taip pat panaudota filmuose „Velnio įrodymas“, „Hempel's Crows“, „Laplace's Demon“). Viename iš Futuramos epizodų „Teisė ir orakulas“ Schrödingeris paslėpė narkotikus dėžutėje su kate. Komiksai/manga: Mažas komiksas apie Schrödingerio katę ir Maksvelo demoną. Jis mirė: katės Schrödingeris: ir kiti komiksai svetainėje joyreactor.ru. Žaidimai: Yra ieškojimo žaidimas „Kvantinės katės sugrįžimas“. Žaidime „Nethack“ yra pabaisa „Kvantinis mechanikas“, kuris kartais su savimi turi dėžutę su kate. Katės būklė nenustatoma tol, kol neatidaroma dėžutė. Žaidime „Half-Life 2“ laboratorijoje su teleporteriais buvo katė, apie kurią Barney „vis dar“ sapnuoja košmarus. Schrödingerio katės portretas taip pat randamas 1998 m. perdarytoje pagal Half-Life. – „Black Mesa“ (anksčiau vadinosi „Juodoji mesa: šaltinis“). Nuoroda į notaro patvirtintą ekrano kopiją. Kiekviename Bioshock lygyje nuošaliame kampe yra negyva katė, identifikuojama kaip Shrodinger. Antroje dalyje jį taip pat galite rasti – katė ilsisi vienoje iš ledo lyčių užšalusioje patalpoje su keturiomis stebėjimo kameromis kampuose. To paties pavadinimo NPC katė pasirodo japonų RPG Shin Megami Tensei: Digital Devil Saga. Pagrindinis žaidimo portalo šūkis „Tortas yra melas“ yra vienos iš Schrödingerio eksperimento rezultatų, būtent „ Katė gyvas." Antroje žaidimo dalyje katė taip pat nepamirštama. Eksperimento paminėjimą galima rasti Rusijos taisyklių knygoje stalo žaidimas„Vandenio amžius“. Katė netgi turi savo charakteristikų plokštelę - ji visiškai tuščia, todėl jos tarsi ir nėra. Muzika: Taip vadinamas nestandartinės muzikos festivalis „Šrodingerio katė“, surengtas su šūkiais „ Tikras gyvenimas- tikra mirtis - tikra muzika! ir „Ar Šredingerio katė gyva ar mirusi? Ir tu?" „Google“ taip pat praneša, kad pavadinimas „KoT Schrödinger“ yra beveik muzikinis labai mažos grupės iš Korolevo netoli Maskvos projektas. Britų grupės „Tears for Fears“ albume „Saturnine Martial and Lunatic“ yra to paties pavadinimo daina. Rusų grupė „Allein Fur“ Immer taip pat atlieka dainą tuo pačiu pavadinimu. Humoras: Bet koks pokštas apie Schrödingerio katę yra juokingas ir nejuokingas tuo pačiu metu. Schrödingeris ir Heisenbergas važiuoja greitkeliu į konferenciją, Schrödingeris vairuoja. Staiga pasigirsta trenksmas ir jis sustabdo mašiną. Heisenbergas žiūri į kelią:
- O Dieve, atrodo, kad pataikiau į katę!
- Jis mirė?
– Tiksliai negaliu pasakyti. Šriodingeris vaikščiojo po kambarį, ieškodamas keikčiojančio kačiuko, kuris sėdėjo dėžėje nei gyvas, nei negyvas. Įvairūs: Menininkai atkreipia dėmesį į Schrödingerio katiną, bandydami perteikti jo pozicijos dviprasmiškumą tapyba ir grafika. Taip pat šio gyvūno atvaizdus galima pamatyti ant marškinėlių ir puodelių. Negyvi ar gyvi teroristai kartais vadinami „Schrodingerio teroristais“. Iš garsios asmenybės Pavyzdžiui, Yasseras Arafatas buvo tokioje būsenoje, kai prieš mirtį buvo komoje, taip pat Osama bin Ladenas. „Absurdopedia“ teigimu, kiaulė kišenėje yra supaprastinta Schrödingerio katės eksperimento versija [nuoroda]. Stephenas Hawkingas perfrazavo tai, kas tapo frazė Hansas Jostas „Kai girdžiu apie kultūrą, aš tiesiu ranką į ginklą“ taip: „Kai išgirstu apie Schrödingerio katę, mano ranka tiesiasi prie ginklo! Tai paaiškinama tuo, kad, kaip ir daugelis kitų fizikų, Hawkingas laikosi nuomonės, kad „Kopenhagos mokyklos“ kvantinės mechanikos interpretacija be pagrindo pabrėžia stebėtojo vaidmenį. Dėl MEPhI teologijos katedros atidarymo internete paplito toks vaizdas:

Panašūs straipsniai