kultura

Kot Schrödingera - słynny eksperyment paradoksalny

Kot Schrödingera - słynny eksperyment paradoksalny
Kot Schrödingera - słynny eksperyment paradoksalny
Anonim

Kot Schrödingera to słynny eksperyment myślowy. Został napisany przez słynnego laureata Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki - austriackiego naukowca Erwina Rudolfa Josefa Alexandra Schrödingera.

Istota eksperymentu była następująca. Kota umieszczono w zamkniętej komorze (pudełku). Skrzynia jest wyposażona w mechanizm, który zawiera jądro radioaktywne i trujący gaz. Parametry dobiera się tak, aby prawdopodobieństwo rozpadu jądra w ciągu godziny wynosi dokładnie pięćdziesiąt procent. Jeśli rdzeń się rozpadnie, mechanizm zadziała i otworzy się pojemnik z trującym gazem. W rezultacie kot Schrödinger umrze.

Image

Zgodnie z prawami mechaniki kwantowej, jeśli nie zaobserwujesz jądra, wówczas jego stany zostaną opisane przez zasadę superpozycji dwóch głównych stanów - jądra zepsutego i nie zepsutego. I tu pojawia się paradoks: kot Schrödingera, który siedzi w pudle, może być jednocześnie martwy i żywy. Ale jeśli otworzysz pudełko, eksperymentator zobaczy tylko jeden określony stan. Albo „rdzeń się rozpadł, a kot nie żyje”, albo „rdzeń się nie rozpadł, a kot Schrödingera żyje”.

Image

Zgodnie z logiką rzeczy przy wyjściu będziemy mieli jedną z dwóch rzeczy: albo żywego kota, albo martwego. Ale w potencjale zwierzę jest jednocześnie w obu stanach. Schrödinger próbował w ten sposób udowodnić swoją opinię na temat ograniczeń mechaniki kwantowej.

Zgodnie z kopenhaską interpretacją fizyki kwantowej, aw szczególności tym eksperymentem, kot w jednej ze swoich potencjalnych faz (martwy) zyskuje te właściwości dopiero po interwencji zewnętrznego obserwatora. Ale na razie ten obserwator jest nieobecny (implikuje obecność konkretnej osoby, która ma zalety w postaci jasności widzenia i świadomości), kot znajdzie się w otchłani „między życiem a śmiercią”.

Image

Słynna starożytna przypowieść, że kot idzie sam, zyskuje nowe, interesujące odcienie w kontekście tego eksperymentu.

Zgodnie z ogólnoświatową interpretacją Everetta, która znacznie różni się od klasycznej interpretacji kopenhaskiej, proces obserwacji nie jest uważany za coś specjalnego. Mogą istnieć oba stany, w których kot Schrödinger może być w tej interpretacji. Ale oni rozprawiają się ze sobą. Oznacza to, że jedność tych stanów zostanie naruszona tak samo w wyniku interakcji ze światem zewnętrznym. To obserwator otwiera pudełko i robi różnicę w stanie kota.

Uważa się, że decydujące słowo w tej sprawie należy pozostawić takiemu stworzeniu jak kot Schrödinger. Znaczenie tej opinii polega na zaakceptowaniu faktu, że w całym eksperymencie zwierzę jest jedynym absolutnie kompetentnym obserwatorem. Na przykład naukowcy Max Tegmark, Bruno Marshall i Hans Moraven przedstawili modyfikację powyższego eksperymentu, w której głównym punktem widzenia jest opinia kota. W tym przypadku kot Schrödinger niewątpliwie przeżyje, ponieważ tylko ocalały kot może obserwować wyniki. Ale naukowiec Nadav Katz opublikował swoje wyniki, w których był w stanie „przywrócić” stan cząstki z powrotem po zmianie jej stanu. Tak więc szanse kota na przeżycie znacznie wzrosły.