Olet varmasti kuullut useammin kuin kerran, että on olemassa sellainen ilmiö kuin "Schrödingerin kissa". Mutta jos et ole fyysikko, kuvittelet todennäköisesti vain etäältä, millainen kissa se on ja miksi sitä tarvitaan.

« Shroedingerin kissa"- tämä on kuuluisan itävaltalaisen teoreettisen fyysikon Erwin Schrödingerin kuuluisan ajatuskokeilun nimi, joka on myös palkittu Nobel palkinto. Tämän fiktiivisen kokeen avulla tiedemies halusi osoittaa kvanttimekaniikan epätäydellisyyden siirtymisessä subatomisista järjestelmistä makroskooppisiin järjestelmiin.

Tämä artikkeli yrittää selittää yksinkertaisilla sanoilla Schrodingerin teorian ydin kissasta ja kvanttimekaniikasta, jotta se on saatavilla henkilölle, jolla ei ole korkeampaa teknistä koulutusta. Artikkelissa esitellään myös erilaisia ​​tulkintoja kokeesta, mukaan lukien Big Bang Theory -sarjan tulkinnat.

Kokeen kuvaus

Erwin Schrödingerin alkuperäinen artikkeli julkaistiin vuonna 1935. Siinä kokeilua kuvattiin käyttämällä tai jopa personoitua:

Voit myös rakentaa tapauksia, joissa burleski riittää. Lukitaan joku kissa teräskammioon seuraavan pirullisen koneen kanssa (jonka pitäisi olla riippumaton kissan väliintulosta): Geiger-laskurin sisällä on pieni määrä radioaktiivista materiaalia, niin pieni, että vain yksi atomi voi hajota tunti, mutta samalla todennäköisyys ei välttämättä hajoa; jos näin tapahtuu, lukuputki purkautuu ja rele aktivoituu, mikä laskee vasaran, mikä rikkoo syaanivetyhapon kartion.

Jos jätämme tämän koko järjestelmän omakseen tunniksi, voimme sanoa, että kissa on elossa tämän ajan jälkeen, kunhan atomi ei hajoa. Atomin ensimmäinen hajoaminen olisi myrkyttänyt kissan. Koko järjestelmän psi-toiminto ilmaisee tämän sekoittamalla itseensä tai sivelemällä elävää ja kuollutta kissaa (anteeksi ilmaisu) yhtä suuressa suhteessa. Tyypillistä tällaisissa tapauksissa on, että alun perin atomimaailmaan rajoittunut epävarmuus muuttuu makroskooppiseksi epävarmuudeksi, joka voidaan eliminoida suoralla havainnolla. Tämä estää meitä naiivisti hyväksymästä "sumennusmallia" heijastavan todellisuutta. Tämä ei sinänsä tarkoita mitään epäselvää tai ristiriitaista. Sumean tai epätarkan valokuvan ja pilvi- tai sumukuvan välillä on ero.

Toisin sanoen:

1. Siellä on laatikko ja kissa. Laatikko sisältää mekanismin, joka sisältää radioaktiivisen atomiytimen ja säiliön myrkyllistä kaasua. Kokeelliset parametrit valitaan siten, että ytimen hajoamisen todennäköisyys tunnissa on 50 %. Jos ydin hajoaa, kaasusäiliö avautuu ja kissa kuolee. Jos ytimen hajoamista ei tapahdu, kissa pysyy hengissä ja voi hyvin.
2. Suljemme kissan laatikkoon, odotamme tunnin ja kysymme itseltämme: onko kissa elossa vai kuollut?
3. Kvanttimekaniikka ikään kuin kertoo meille, että atomiydin (ja siten kissa) on kaikissa mahdollisissa tiloissa samanaikaisesti (katso kvantti superpositio). Ennen kuin avasimme laatikon, "kissa-ydin" -järjestelmä on tilassa "ydin on rappeutunut, kissa on kuollut" 50% todennäköisyydellä ja tilassa "ydin ei ole rappeutunut, kissa on elossa" todennäköisyydellä 50 %. Osoittautuu, että laatikossa istuva kissa on yhtä aikaa elossa ja kuollut.
4. Nykyaikaisen Kööpenhaminan tulkinnan mukaan kissa on edelleen elossa / kuollut ilman välitiloja. Ja ytimen hajoamistilan valinta ei tapahdu laatikon avaamisen hetkellä, vaan jopa silloin, kun ydin tulee ilmaisimeen. Koska "kissa-detektori-ydin" -järjestelmän aaltofunktion pelkistys ei liity laatikon ihmishavainnointiin, vaan on yhteydessä ytimen ilmaisin-tarkkailijaan.

Selitys yksinkertaisin sanoin

Kvanttimekaniikan mukaan, jos atomin ydintä ei havaita, sen tilaa kuvataan kahden tilan - rappeutuneen ytimen ja hajoamattoman ytimen - sekoituksella, joten kissa istuu laatikossa ja personoi atomin ytimen on elossa ja kuollut yhtä aikaa. Jos laatikko avataan, kokeilija näkee vain yhden tietyn tilan - "ydin on hajonnut, kissa on kuollut" tai "ydin ei ole hajonnut, kissa on elossa".

Essence ihmiskielellä: Schrödingerin koe osoitti, että kvanttimekaniikan näkökulmasta kissa on samanaikaisesti sekä elävä että kuollut, mikä ei voi olla. Näin ollen kvanttimekaniikassa on merkittäviä puutteita.

Kysymys kuuluu: milloin järjestelmä lakkaa olemasta kahden tilan seoksena ja valitsee yhden konkreettisen? Kokeen tarkoituksena on osoittaa, että kvanttimekaniikka on epätäydellinen ilman sääntöjä, jotka määrittelevät, missä olosuhteissa aaltofunktio romahtaa, ja kissa joko kuolee tai pysyy hengissä, mutta lakkaa olemasta molempien sekoitus. Koska on selvää, että kissan on välttämättä oltava joko elävä tai kuollut (elämän ja kuoleman välillä ei ole välitilaa), tämä on sama atomiytimen osalta. Sen on välttämättä oltava hajotettu tai hajoamaton (Wikipedia).

Video The Big Bang Theorysta

Toinen viimeisin tulkinta Schrödingerin ajatuskokeesta on tarina Big Bang Theoryn Sheldon Cooperista, joka puhui Pennyn vähemmän koulutetulle naapurille. Sheldonin tarinan pointti on, että Schrödingerin kissan käsitettä voidaan soveltaa ihmisten välisiin suhteisiin. Ymmärtääksesi, mitä miehen ja naisen välillä tapahtuu, millainen suhde heidän välillään on: hyvä tai huono, sinun tarvitsee vain avata laatikko. Siihen asti ihmissuhteet ovat sekä hyviä että huonoja.

Alla on videopätkä tästä Big Bang Theory -dialogista Sheldonin ja Penyn välillä.

Oliko kissa vielä elossa kokeen seurauksena?

Niille, jotka eivät lukeneet artikkelia huolellisesti, mutta ovat silti huolissaan kissasta - hyviä uutisia: tietojemme mukaan älä huoli hullun itävaltalaisen fyysikon ajatuskokeen seurauksena

YKSI KISSA EI LUONNUNnut

Tämän lauseen - Schrödingerin kissa - ovat kuulleet monet. Ja jotkut kissojen ja kissojen ystävät kysyvät: "Mistä voin ostaa sellaisen kissan?" Sitä ei voi ostaa mistään, koska sitä ei ole olemassa! Häntä ei ole olemassa eläimenä, mutta hän tuntuu hyvältä ajatuskokeiluna tai Schrödingerin aikoinaan keksimänä paradoksina.

Vähän Schrödingeristä itsestään

Erwin Rudolf Joseph Alexander Schrödinger ei ollut vain aikansa erinomainen tiedemies, Nobelisti, mutta myös todellinen "kvanttimekaniikan isä". Atomifysiikassa peruskäsite on sen yhtälö, jota kutsutaan "Schrödingerin yhtälöksi". Mutta se ei tuonut suosiota erinomaiselle fyysikolle! Ja hänen ajatuskokeensa, joka paljasti paradoksin kvanttifysiikan suhteen.

Tästä Schrödingerin kokeesta tuli sellainen ilmestys, että ei vain fyysikot, vaan myös tavalliset ihmiset tietävät siitä. Ainakin nimessä! Ja tämä koe itsessään oli todiste Niels Bohrin ja Werner Heisenbergin Kööpenhaminassa vuonna 1927 esittämän kvanttimekaniikan lakien tulkinnan epäonnistumisesta. Tämä tulkinta perustui kahden tiedemiehen vastaukseen kvanttimekaniikalle tyypilliseen korpuskulaaristen aaltojen dualismiin. Tämä tulkinta antaa aihetta uskoa, että järjestelmän sekoittuminen pysähtyy juuri havainnointihetkellä - se vain valitsee jonkin tietyn, yhden tilan.

Kokeen ydin tai Schrödingerin paradoksi

Mikä se on - Schrödingerin kissa, miten tämä kokemus voidaan ymmärtää? Tämän kokeen "toimijat" ovat elävä kissa ja radioaktiiviset atomit. Tässä on melko yksinkertainen selitys tälle kokeelle:

• Meillä on laatikko, tässä laatikossa istuu kissa (tai kissa - sillä ei ole väliä), ja siellä on myös erityinen mekanismi. Tämä mekanismi koostuu säiliöstä, jossa on melko myrkyllinen kaasu ja atomiydin. Lisäksi tämän ytimen vaimenemisjakso on yksi tunti 50 %:n todennäköisyydellä eli yhtä suuri kuin "puolesta" tai "vastaan" -puoli. Hajoamisen hetkellä käynnistetään mekanismi, joka avaa tämän säiliön myrkkyllä ​​kaasun muodossa. Eli ydin kuitenkin hajosi - kissa kuoli myrkytykseen. Ydin säilyi ehjänä - kissa on terve ja iloinen.
• Kissa (tai kissa) on lukittu tähän laatikkoon ja istuu siinä tasan tunnin.
• Kvanttimekaniikka itse näyttää kertovan meille, että sekä kissamme itse että atomin ydin ovat samanaikaisesti molemmissa tiloissa (tämä on superpositio). Ennen kuin olemme avanneet huono-onnisen laatikon, tilanteen "kissamme on elossa" tai "kissamme valitettavasti kuoli" todennäköisyys vastaa 50-50%. Eli tässä laatikossa istuva kissamme on sekä kuollut että elossa samaan aikaan!
• Lisäksi tässä tilanteessa ei ole elävän ja kuolleen välitilaa! Eikä se riipu ollenkaan tarkkailijasta, vaan vain ytimestä!

Eli jos se on melko yksinkertaista - ytimen ja kissan havainnointia ei ole. Ja siksi heidän tilaansa voidaan kuvata kahdella tavalla - ydin on hajonnut ja kissa on kuollut, ydin ei ole hajonnut ja kissa on elossa. Samaan aikaan, tarkistamatta, kissa on sekä kuollut että elossa, koska ydin sekä hajosi että ei hajoanut. Ja vain tunnin kuluttua ohjauksella on mahdollista "diagnosoida" luottavaisesti. Ja ennen tämän tunnin päättymistä sekä ydin että kissamme ovat kahdessa vaiheessa yhtä aikaa - sekä positiivisessa että negatiivisessa! Tämä on paradoksi! Koska on mahdotonta olla yhtä aikaa kuollut ja elävä - se on ristiriidassa kaikkien lakien kanssa. Mutta ennen tunnin sisäänkirjautumista on yksinkertaisesti mahdotonta sanoa, missä tilassa tämä ydin ja siten myös kissamme on. Mikä tahansa väite on väärä!

Ja tämän kokeen avulla on selvästi nähtävissä, että kvanttimekaniikassa on todella merkittäviä ja paradoksaalisia puutteita. Pahamaineinen Schrödingerin kissa osoitti tämän selvästi. Loppujen lopuksi on mahdotonta olla samanaikaisesti elossa ja kuollut, ja juuri näin tapahtuu juuri tämän kvanttimekaniikan ehdotuksesta! Kokemus osoittaa, että tällainen paradoksi on yksinkertaisesti mahdotonta ajatella tervettä järkeä edeltäen. Tämä tarkoittaa, että koko kvanttimekaniikka on paradoksaalinen ja vaatii lisäyksiä sääntöjen muodossa, vain ne voivat osoittaa olosuhteet, joissa vaihtoehtoja on vain yksi.

Schrödingerin kokeen tulkintoja

Aloitetaan siitä, että vaikka nykyinen nimi puhuu tästä kokeesta "Schrödingerin kissa", kokeilun alkuperäisessä versiossa oli kissa! Ja nykyään tällä kokemuksella on useita tulkintoja.

Kööpenhaminan tulkinta

Juuri hän väittää, että siihen asti, kun laatikko avautuu, onneton kissamme on "sekatilassa" - eli se on sekä kuollut että elossa. Paradoksi? Epäilemättä! Ja vasta sillä hetkellä, kun avasimme Schrödinger-laatikon, tapahtuu juuri aallon romahdus, joka "asettaa kaiken paikoilleen". Mutta tässä tulkinnassa ei ole selvää sääntöä, joka valaisi hetken, jolloin ydinatomi osuu ilmaisimeen.

Everettin tulkinta, jota kutsutaan monien maailmoiksi

Tässä itse havainto ei ole erityinen tai tarpeellinen. Tämän tulkinnan mukaan kissan molemmat tilat voivat olla olemassa ennen altistumista ympäristöön. Ja vasta kun Schrodingerin laatikko avataan, on olemassa yksi todellinen tila!

Itse kissan tulkinta

Kissa ei tietenkään ymmärrä kvanttimekaniikasta mitään, mutta se ymmärtää selvästi oman tilansa arvioinnin. Juuri tätä Max Tegmark, Hans Moravec ja Bruno Marshal väittivät! Itse kissan sisäisestä näkemyksestä päätellen se pysyy aina hengissä. Ja kaikki siksi, että kuolleet eivät pysty arvioimaan tilaansa, ja jos tämä kissa arvioi Schrödinger-laatikon avaamisen jälkeen, hän ei selvästikään ole kuollut! Kyllä, ja he kutsuivat tätä paradoksia vain "eläimen kvanttiitsemurhaksi"!

Kalifornian paradoksi!

Mutta tämä on täysin fantasiamaailman ulkopuolella! Kalifornialainen tiedemies Nadav Katz suoritti ja kuvasi seuraavan kokeen. Hän palautti tämän hiukkasen kvanttitilan lähtöpisteeseen ja pystyi mittaamaan sen tilan. Hänen mukaansa jopa avaamalla Schrödinger-laatikon voit palauttaa kaiken alkuperäiseen paikkaansa. Ja sillä ei ole väliä, onko kissa elossa vai kuollut, voit "nollata" kaiken. Paradoksi? Epäilemättä!

Tämä sama kissa maailmankirjallisuudessa

Fyysikko Schrodingerin kokeilu toi hänelle (ja hänen kissalleen!) mainetta ei vain tieteellisissä piireissä, vaan myös kirjallisuudessa. Robert Heinlein kuvaili romaanissaan The Cat Walking Through Walls inkiväärikissaa nimeltä Pixel. Hän on aina molemmissa osavaltioissa, kuten kaimansa Schrödinger. Ja tähän koko romaanin juoni on rakennettu!

Mutta Terry Pratchert kuvaili erityistä hylkerotua, joka polveutui esi-isästä - kissasta, joka osallistui Schrödingerin kokeeseen. Lisäksi nämä kissat olivat epätavallisen älykkäitä. Mutta kirjailija Frederic Paulin "Kvanttikissan hyökkäys" -nimisen romaanin mielenkiintoisen juonen perusta perustui rinnakkaisten tai pikemminkin "naapuriuniversumien" kissoihin. Ja sama Schrödinger-koe sai hänet sellaiseen juoniin!

Ja tässä on Nikolai Baitovin miniatyyri (satiirinen) nimeltä "Schrödingerin kissa", joka kuvaa tämän kokemuksen käännettä nurinpäin. Siellä juonen mukaan on sellainen "Kääntyvän ajan liiga". Tämän Liigan jäsenet ovat pitäneet kissaa tarkasti silmällä viisikymmentä vuotta. Eli tämän juonen ydin on, että ihmiset (tämän liigan jäsenet) pelastavat onnettoman eläimen hengen lopettamatta tarkkailuaan. Heti kun havainto loppuu, kissa kuolee!

Eikä vain kirjallisuudessa, vaan myös monissa elokuvissa ja TV-ohjelmissa tämä kissa on läsnä. Esimerkiksi TV-sarjassa Sliders näytettävällä päähenkilöllä on henkilökohtainen suosikki lempinimellä (ei enempää eikä vähempää!) Schrödinger. Ja kuinka muuten, tämän sarjan ydin on rakennettu kvanttimekaniikkaan, sen lakeihin. Ja vaikka sarja on hieman humoristinen, seikkailu ja fantastinen, monet katsoivat sen. Tämä tarkoittaa, että myös Schrödingerin kissa tunnistettiin.

Ja ehkä siksi monet pörröisten lemmikkien todelliset ystävät etsivät Internetistä tietoa, josta voit ostaa niin komean miehen? He myös kysyvät, minkälainen rotu se on ja miten se saadaan! Kaikki kiitos kirjallisuuden ja elokuvan sekä itse Schrödinger-kokeen valtavan suosion. Mutta itse asiassa tuo kissa, joka toimi tämän hyvin kuuluisan kissan prototyyppinä, oli täysin tavallinen. Hän oli kilpikonnankuoren värinen ja oli vielä hyvin nuori! Ja on erittäin hyvä, että hän oli kokeen jälkeen täysin elossa! Muuten, ajatuskokeilunsa raportin julkaisemisen jälkeen Schrödinger itse sai paljon tarjouksia kissanpentujen myynnistä, jotka sitten ilmestyivät hänen lemmikkinsä kanssa. Joten nyt maailmassa pitäisi olla aika paljon historian kuuluisimman Kissan jälkeläisiä, tai pikemminkin kissoja!

Tietosanakirja YouTube

• 1 / 5

  Itse asiassa Hawking ja monet muut fyysikot ovat sitä mieltä, että kvanttimekaniikan tulkinnan "Kööpenhaminan koulukunta" korostaa tarkkailijan roolia kohtuuttomasti. Lopullista yhtenäisyyttä fyysikkojen kesken tässä asiassa ei ole vielä saavutettu.

  Maailman rinnakkaistuminen kullakin ajanhetkellä vastaa aitoa ei-determinististä automaattia, toisin kuin todennäköisyyspohjainen, kun jokaisessa vaiheessa valitaan yksi mahdollisista poluista niiden todennäköisyyden mukaan.

  Wignerin paradoksi

  Tämä on monimutkainen versio Schrödingerin kokeesta. Eugene Wigner esitteli "ystävät"-luokan. Kokeen päätyttyä kokeilija avaa laatikon ja näkee elävän kissan. Kissan tilavektori laatikon avaushetkellä menee tilaan "ydin ei ole hajonnut, kissa on elossa". Siten laboratoriossa kissa tunnistettiin eläväksi. Laboratorion ulkopuolella on ystävä. ystävä ei vielä tiedä onko kissa elossa vai kuollut. ystävä tunnistaa kissan eläväksi vasta, kun kokeen tekijä ilmoittaa hänelle kokeen tuloksesta. Mutta kaikki muut ystävät kissaa ei ole vielä tunnistettu eläväksi, ja he tunnistavat sen vasta kun heille ilmoitetaan kokeen tuloksesta. Näin ollen kissaa voidaan pitää täysin elävänä (tai täysin kuolleena) vain, kun kaikki maailmankaikkeuden ihmiset tietävät kokeen tuloksen. Tähän asti Suuren Universumin mittakaavassa kissa pysyy Wignerin mukaan elossa ja kuolleena samanaikaisesti.

  Käytännöllinen käyttö

  Yllä olevaa sovelletaan käytännössä: kvanttilaskentaan ja kvanttisalaukseen. Kuituoptinen kaapeli lähettää valosignaalin, joka on kahden tilan superpositiossa. Jos hyökkääjät muodostavat yhteyden kaapeliin jossain keskeltä ja tekevät signaalin napautuksen salakuunnellakseen lähetetyn tiedon, tämä romahtaa aaltofunktion (Kööpenhaminan tulkinnan näkökulmasta tehdään havainto) ja valo menee johonkin tiloista. Kaapelin vastaanottopään valon tilastollisten testien jälkeen voidaan selvittää, onko valo tilojen superpositiossa vai onko se jo havaittu ja siirretty toiseen pisteeseen. Tämä mahdollistaa viestintävälineiden luomisen, jotka sulkevat pois huomaamattoman signaalin sieppauksen ja salakuuntelun.

  Kokeilu (joka periaatteessa voidaan suorittaa, vaikka toimivia kvanttisalauksen järjestelmiä, jotka pystyvät siirtämään suuria tietomääriä, ei ole vielä luotu) osoittaa myös, että "havainnolla" Kööpenhaminan tulkinnassa ei ole mitään tekemistä tarkkailijan mielen kanssa, koska tässä tapauksessa tilastojen muutos kaapelin päähän johtaa täysin elottomaan langan haaraan.

  Voiko kissa olla elossa ja kuollut yhtä aikaa? Kuinka monta rinnakkaista universumia on olemassa? Ja onko niitä edes olemassa? Nämä eivät ole lainkaan fantasiamaailman kysymyksiä, vaan aivan todellisia kvanttifysiikan ratkaisemia tieteellisiä ongelmia.

  Joten aloitetaan Schrödingerin kissa. Tämä on Erwin Schrödingerin ehdottama ajatuskoe osoittaakseen paradoksin, joka on olemassa kvanttifysiikassa. Kokeen ydin on seuraava.

  Kuvitteellinen kissa sijoitetaan samanaikaisesti suljettuun laatikkoon, samoin kuin sama kuvitteellinen mekanismi, jossa on radioaktiivinen ydin ja säiliö, jossa on myrkyllistä kaasua. Kokeen mukaan jos ydin hajoaa, se saa mekanismin liikkeelle: kaasusäiliö avautuu ja kissa kuolee. Ydinhajoamisen todennäköisyys on 1-2.

  Paradoksi piilee siinä, että kvanttimekaniikan mukaan jos ydintä ei havaita, niin kissa on ns. superpositiossa, toisin sanoen kissa on samanaikaisesti toisensa poissulkevissa tiloissa (se on sekä elossa että kuollut). ). Jos tarkkailija kuitenkin avaa laatikon, hän voi olla varma, että kissa on tietyssä tilassa: hän on joko elossa tai kuollut. Schrödingerin mukaan kvanttiteorian epätäydellisyys piilee siinä, että se ei täsmennä, missä olosuhteissa kissa lakkaa olemasta superpositiossa ja osoittautuu joko eläväksi tai kuolleeksi.

  Tätä paradoksia pahentaa Wignerin kokeilu, joka lisää ystävien kategorian jo olemassa olevaan ajatuskokeeseen. Wignerin mukaan kokeilija tietää laatikon avaamalla, onko kissa elossa vai kuollut. Kokeilijalle kissa lakkaa olemasta superpositiossa, mutta oven ulkopuolella olevalle ystävälle, joka ei vielä tiedä kokeen tuloksista, kissa on edelleen jossain "elämän ja kuoleman välissä". Tätä voidaan jatkaa äärettömällä määrällä ovia ja ystäviä, ja samanlaisen logiikan mukaan kissa on superpositiossa, kunnes kaikki maailmankaikkeuden ihmiset tietävät, mitä kokeilija näki, kun hän avasi laatikon.

  Miten kvanttifysiikka selittää tällaisen paradoksin? Kvanttifysiikka tarjoaa ajatuskokeilun kvantti itsemurha ja kaksi mahdollista skenaariota, jotka perustuvat kvanttimekaniikan erilaisiin tulkintoihin.

  Ajatuskokeen aikana osallistujaa kohti suunnataan ase, joka joko laukaisee radioaktiivisen atomin hajoamisen seurauksena tai ei. Jälleen 50-50. Siten kokeeseen osallistuja joko kuolee tai ei, mutta toistaiseksi hän on Schrödingerin kissan tavoin superpositiossa.

  Tämä tilanne voidaan tulkita kvanttimekaniikan näkökulmasta eri tavoin. Kööpenhaminan tulkinnan mukaan ase ennemmin tai myöhemmin laukeaa ja osallistuja kuolee. Everettin tulkinnan mukaan superpositio mahdollistaa kahden rinnakkaisen universumin olemassaolon, joissa osallistuja on samanaikaisesti olemassa: toisessa hän on elossa (ase ei ampunut), toisessa hän on kuollut (ase ammuttiin). Kuitenkin, jos monen maailman tulkinta on oikea, osallistuja pysyy yhdessä universumissa aina elossa, mikä johtaa ajatukseen "kvanttikuolemattomuuden" olemassaolosta.

  Mitä tulee Schrödingerin kissaan ja kokeen tarkkailijaan, niin hän Everettin tulkinnan mukaan myös löytää itsensä yhdessä kissan kanssa kahdesta universumista yhtä aikaa, eli "kvanttikielellä", "kietoutuneena" häneen.

  Kuulostaa tarinalta tieteiskirjallisuusromaanista, mutta tämä on yksi monista tieteellisistä teorioista, joilla on paikkansa modernissa fysiikassa.

  Vuonna 1935 vasta nousevan kvanttimekaniikan kiihkeä vastustaja Eric Schrödinger julkaisi artikkelin, jonka tarkoituksena oli tuomita ja todistaa fysiikan kehityksen uuden haaran epäonnistuminen.

  Artikkelin ydin on ajatuskokeen tekeminen:

  1. Elävä kissa asetetaan täysin suljettuun laatikkoon.
  2. Geiger-laskuri, joka sisältää yhden radioaktiivisen atomin, asetetaan kissan viereen.
  3. Hapolla täytetty pullo kiinnitetään suoraan Geiger-laskuriin.
  4. Radioaktiivisen atomin mahdollinen hajoaminen laukaisee Geiger-laskurin, joka puolestaan ​​rikkoo pullon ja siitä ulos roiskuva happo tappaa kissan.
  5. Elääkö vai kuoleeko kissa, jos se on niin epämukavien naapureiden kanssa?
  6. Kokeilulle on varattu yksi tunti.

  Vastauksen tähän kysymykseen oli tarkoitus todistaa superpositioon perustuvan kvanttiteorian epäjohdonmukaisuus: paradoksilaki - kaikki maailmamme mikropartikkelit ovat aina kahdessa tilassa samaan aikaan, kunnes ne alkavat tarkkailla niitä.

  Eli ollessaan suljetussa tilassa (kvanttiteoria), kissamme, kuten sen arvaamaton naapuri - atomi, on synkronisesti läsnä kahdessa osavaltiossa:

  1. Elävä ja kuollut kissa yhtä aikaa.
  2. Hajonnut, ja samalla ei-hajoanut atomi.

  Mikä klassisen fysiikan mukaan on täyttä absurdia. Tällaisten toisensa poissulkevien asioiden on mahdotonta olla olemassa samanaikaisesti.

  Ja tämä on oikein, mutta vain makrokosmoksen näkökulmasta. Sen sijaan mikrokosmuksessa toimivat täysin erilaiset lait, ja siksi Schrödinger erehtyi soveltaessaan makrokosmoksen lakeja mikrokosmoksen sisäisiin suhteisiin. Tietämättä, että mikromaailman jatkuvan epävarmuuden määrätietoinen havainnointi eliminoi jälkimmäisen.

  Toisin sanoen, jos avaamme suljetun järjestelmän, johon kissa sijoitetaan radioaktiivisen atomin kanssa, näemme vain yhden koehenkilön mahdollisista tiloista.

  Tämän todisti amerikkalainen fyysikko Arkansasin yliopistosta Art Hobson. Hänen teoriansa mukaan, jos yhdistät mikrojärjestelmän (radioaktiivinen atomi) makrojärjestelmään (Geiger-laskuri), jälkimmäinen on varmasti täynnä tilaa. kvanttikettuminen ensin ja menee superpositioon. Ja koska emme voi suoraan havaita tätä ilmiötä, se tulee meille mahdottomaksi hyväksyä (mitä Schrödinger väitti).

  Joten saimme selville, että atomi ja säteilylaskuri ovat samassa superpositiossa. Sitten ketä tai mitä tässä järjestelmässä voidaan kutsua kissaksi? Jos ajattelet loogisesti, kissasta tulee tässä tapauksessa radioaktiivisen ytimen tilan indikaattori (yksinkertaisesti - indikaattori):

  1. Kissa on elossa, ydin ei ole hajonnut.
  2. Kissa on kuollut, ydin on hajonnut.

  Meidän on kuitenkin otettava huomioon, että kissa on myös osa yhtä järjestelmää, koska se on myös laatikon sisällä. Siksi kvanttiteorian mukaan kissa on niin sanotussa ei-paikallisessa yhteydessä atomin kanssa, ts. hämmentynyt ja siten mikromaailman superpositiossa.

  Tästä seuraa, että äkillinen muutos yhdessä järjestelmän objekteista tapahtuu myös toisen kohteen kanssa riippumatta siitä, kuinka kaukana ne ovat. Molempien objektien tilan välitön muutos osoittaa, että kyseessä on yksittäinen järjestelmä, joka on yksinkertaisesti jaettu avaruudella kahteen osaan.

  Voimme siis varmuudella sanoa, että Schrödingerin kissa on hetkellisesti joko elossa, jos atomi ei ole hajonnut, tai kuollut, jos atomi on hajonnut.

  Ja kuitenkin, juuri Schrödingerin ajatuskokeen ansiosta rakennettiin matemaattinen laite, joka kuvaa mikromaailman superpositiota. Tämä tieto löytyy laaja sovellus kryptografiassa ja tietokonetekniikassa.

  Lopuksi haluaisin huomauttaa kaikenlaisten kirjailijoiden ja elokuvien ehtymättömästä rakkaudesta "Schrödingerin kissan" salaperäiseen paradoksiin. Se on vain muutama esimerkki:

  1. Maaginen laite nimeltä "Schrödingerin kissa" Lukjanenkon romaanissa "Viimeinen vahti".
  2. Douglas Adamsin salapoliisiromaanissa Dirk Gently's Detective Agency käydään vilkasta keskustelua Schrödingerin kissan ongelmasta.
  3. R. E. Heinleinin romaanissa "Kissa kulkee seinien läpi" päähenkilö, kissa, on lähes jatkuvasti kahdessa tilassa samaan aikaan.
  4. Lewis Carrollin kuuluisa Cheshire-kissa Alicen seikkailuissa Ihmemaassa rakastaa esiintyä useissa paikoissa yhtä aikaa.
  5. Romaanissa Fahrenheit 451 Ray Bradbury nostaa esiin kysymyksen Schrödingerin kissasta elävän-kuolleen mekaanisen koiran muodossa.
  6. The Mage Healer -kirjassa Christopher Stashef kuvaa näkemystään Schrödingerin kissasta hyvin omituisella tavalla.

  Ja monia muita lumoavia, täysin mahdottomia ideoita tällaisesta salaperäisestä ajatuskokeesta.

  
  
  

  Suosittelemme lukemaan

  • Urogenitaalisen klamydian kuvaus, syyt, oireet (merkit), diagnoosi, hoito Urogenitaalisen klamydian hoito
  • Hyödyt ja merkitys hydroaminohapon treoniinin ihmiskeholle L treoniini mitä
  • Odottaako tai olla odottamatta kaveria armeijasta Mistä syystä heidät voidaan tilata armeijasta
  • Paistetut omenat raejuustolla Paistetut omenat raejuustolla