Форум В шутку и всерьёз

Информация о пользователе

Привет, Гость! Войдите или зарегистрируйтесь.


Вы здесь » Форум В шутку и всерьёз » Гранит науки » Кот Шредингера


Кот Шредингера

Сообщений 1 страница 2 из 2

1

Кот Шрёдингера - что за зверь?

Вероятно, многие из вас не раз сталкивались с таким понятием, как «кот Шредингера». Но большинство не имеет представления, откуда появилось это словосочетание и что оно означает. На самом деле это название очень интересного мыслительного эксперимента, проведенного Эрвином Шредингером. Предлагаю вам ознакомиться с этим научным феноменом.
За этот удивительный опыт физик-теоретик Эрвин удостоился Нобелевской премии.

Для чего проводился эксперимент

Шредингер хотел продемонстрировать несовершенность квантовой механики его времени в области перехода от субатомных систем к макроскопическим. Для того, чтобы исследование было доступно обычному обывателю, он решил взять обычного кота.

Суть опыта с котом Шредингера

Представим, что у нас есть коробка и кот. Внутри коробки есть специальное устройство с атомным ядром и колбой с ядом. В рамках опыта вероятность распада этого атома равна 50%. Таким образом, если распад произойдет, животное погибнет от разрыва емкости с ядовитым газом, а если нет — питомец останется жив.
Помещаем представителя семейства кошачьих в коробку и ждем час. В этот период кот может единовременно находится во всевозможных квантовых состояниях, как и само ядро согласно квантовой суперпозиции. Следовательно, пока содержимое ящика от нас скрыто, мы с вероятностью в 50% можем предположить, как то, что животное осталось живо, так и то, что распад произошел, и оно умерло. Вот и получается, что питомец внутри ящика и жив, и мертв в один момент. Ведь процесс распада ядра начинается при закрытии ящика, а не при его вскрытии, и от человека, наблюдающего за экспериментом, не зависит.

Суть эксперимента простым языком

Профессор хотел, чтобы люди наглядно увидели, что по законам квантовой механики, кот будет жить и не жить в один и тот же момент, что просто невозможно. Таким образом, многие положения современной квантовой механики также весьма противоречивы.

Остался ли жив кот Шредингера?

Переживать не стоит, эксперимент был лишь мысленным, и ни одно животное, как говорится, не пострадало.

0

2

Кот Шредингера: простыми словами о знаменитом эксперименте

Наверняка многие сталкивались с этой загадочной формулировкой. А большинство до конца не могли понять, в чем суть дела. Кот Шредингера – это эксперимент, который назван по фамилии создателя, австрийского физика и одного из основоположника квантовой механики. В нашем материале мы просто и кратко рассказываем про смысл эксперимента. Для чего он был нужен?

https://flytothesky.ru/wp-content/uploads/2019/02/0898776.jpg

Эрвин Шредингер – известный физик-теоретик. В 1935 году он решил провести виртуальный эксперимент с котом. Все это, чтобы доказать, что копенгагенская интерпретация суперпозиции (смешения двух состояний) не совсем верна в отношении к квантовой теории.

В чем суть эксперимента?

Шредингер мысленно помещает живого кота в стальную камеру вместе с молотом, флаконом синильной кислоты и очень небольшим количеством радиоактивного вещества. Если хотя бы один атом радиоактивного вещества распадется в течение испытательного периода, механизм реле спустит молот. А вот тот уже перевернет флакон с ядовитым газом и заставит кота умереть.

https://flytothesky.ru/wp-content/uploads/2019/02/56-7.jpg

Для чего Шредингер это придумывает?

В квантовой механике считается, что если за ядром никто и ничто не наблюдает, то он находится в смешанном, неопределенном состоянии. И распавшемся, и не распавшемся сразу. А вот когда появляется наблюдатель, ядро оказывается в одном из состояний. Кстати, эксперимент Шредингера имел цель – выяснить, в какой именно момент «кот одновременно мертвый и живой». А также когда выявляется конкретное состояние. Ученый хочет доказать, что квантовая механика невозможна без тонких деталей. А они определяют, при каких именно условиях случается коллапс волновой функции (изменение состояния). А также определяют, когда объект остается в одном из возможных состояний (никак не в нескольких сразу).

Эрвин Шредингер хотел указать на странное заключение квантовых теоретиков. Они считали, что обычный человек может увидеть истинное состояние материи невооруженным глазом. Копенгагенская интерпретация квантовой физики была доминирующей в то время. Она считала, что атомы или фотоны существуют в нескольких состояниях в один момент (находятся в суперпозиции) и не переходят в определенное, пока они не наблюдаются.

https://flytothesky.ru/wp-content/uploads/2019/02/876789.jpg

Эксперимент Шредингера говорит о том, что наблюдатель не может знать, распался атом вещества или нет. К тому же наблюдатель не знает, разбился ли флакон и погиб ли кот. В соответствии с копенгагенской интерпретацией, кот будет жив и мертв, пока кто-то не заглянет в коробку. В квантовой механике способность кошки быть живой и мертвой до тех пор, пока ее не наблюдают, называется квантовой неопределенностью или парадоксом наблюдателя. Логика, лежащая в основе парадокса наблюдателя, заключается в том, что наблюдения могут определять результаты.

Шредингер согласился с тем, что суперпозиция существует. Кстати, при его жизни ученые смогли доказать это, изучая интерференцию в световых волнах. Но он задавался вопросом о том, когда на самом деле суперпозиция сменяется определенным состояние. Эксперимент Шредингера заставил людей задаться вопросом. На самом ли деле возможно определить исход жизни кота, открыв коробку (посмотреть на него)?

https://flytothesky.ru/wp-content/uploads/2019/02/7698765.jpeg

Но будет кот жив или мертв, даже если коробку не открывать?

Этим парадоксальным мысленным экспериментом Шредингер доказал ошибочность копенгагенской интерпретации в квантовой физике. Эта интерпретация может срабатывать на микроскопическом уровне. Но к макроскопическому миру она не имеет отношения (кот взят как пример макроскопического мира). То, что ученые знали о природе материи на микроскопическом уровне и то, что люди наблюдают на макроскопическом уровне, еще полностью не изучено. Роль наблюдателя остается важным вопросом в изучении квантовой физики и является бесконечным источником предположений.

0


Вы здесь » Форум В шутку и всерьёз » Гранит науки » Кот Шредингера