Сигурно не еднаш сте слушнале дека постои таков феномен како „Шредингеровата мачка“. Но, ако не сте физичар, тогаш, најверојатно, само од далечина замислувате каква мачка е и зошто е потребна.
« Мачката на Шредингер„- ова е името на познатиот мисловен експеримент на познатиот австриски теоретски физичар Ервин Шредингер, кој е и добитник на Нобеловата награда. Со помош на ова измислено искуство, научникот сакал да ја покаже нецелосноста на квантната механика при преминот од субатомски системи кон макроскопски системи.
Во оваа статија се прави обид со едноставни зборови да се објасни суштината на Шредингеровата теорија за мачката и квантната механика, за да биде достапна за лице кое нема високо техничко образование. Во написот ќе бидат претставени и различни толкувања на експериментот, вклучувајќи ги и оние од серијата „The Big Bang Theory“.
Опис на експериментот
Оригиналната статија на Ервин Шредингер беше објавена во 1935 година. Во него, експериментот беше опишан користејќи или дури имитирање:
Можете да конструирате и случаи во кои бурлеска е доволна. Оставете некоја мачка да биде затворена во челична комора заедно со следната ѓаволска машина (која треба да биде независна од мешањето на мачката): внатре во гајгеровиот бројач има мала количина на радиоактивна супстанција, толку мала што само еден атом може да се распадне за еден час. , но со иста веројатност може да не се распадне; ако тоа се случи, цевката за читање се испушта и релето се активира, ослободувајќи го чеканот, кој го крши конусот со цијановодородна киселина.
Ако го оставиме целиот овој систем сам за себе еден час, тогаш можеме да кажеме дека мачката ќе биде жива по ова време, се додека не дојде до распаѓање на атомот. Самото прво распаѓање на атом би ја отруло мачката. Пси-функцијата на системот како целина ќе го изрази ова со мешање или размачкање на живата и мртвата мачка (извини за изразот) во еднакви делови. Типично во такви случаи е дека неизвесноста, првично ограничена на атомскиот свет, се трансформира во макроскопска несигурност, која може да се елиминира со директно набљудување. Ова нè спречува наивно да го прифатиме „моделот на заматување“ како одраз на реалноста. Само по себе, ова не значи ништо нејасно или контрадикторно. Има разлика помеѓу заматена или дефокусирана фотографија и фотографија од облаци или магла.
Со други зборови:
- Има кутија и мачка. Кутијата содржи механизам кој содржи радиоактивно атомско јадро и контејнер со отровен гас. Параметрите на експериментот беа избрани така што веројатноста за нуклеарно распаѓање за 1 час е 50%. Ако јадрото се распадне, се отвора сад со гас и мачката умира. Ако јадрото не се распаѓа, мачката останува жива и здрава.
- Ја затвораме мачката во кутија, чекаме еден час и се прашуваме: дали мачката е жива или мртва?
- Квантната механика, како што беше, ни кажува дека атомското јадро (а со тоа и мачката) е во сите можни состојби истовремено (види квантна суперпозиција). Пред да ја отвориме кутијата, системот „мачка-јадро“ е во состојба „јадрото е распаднато, мачката е мртва“ со веројатност од 50% и во состојба „јадрото не се распаднало, мачката е жива“ со веројатност од 50%. Излегува дека мачката што седи во кутијата е и жива и мртва во исто време.
- Според современото копенхагенско толкување, мачката е жива / мртва без никакви средни состојби. И изборот на состојбата на нуклеарно распаѓање се случува не во моментот на отворање на кутијата, туку и кога јадрото влегува во детекторот. Бидејќи намалувањето на брановата функција на системот „мачка-детектор-јадро“ не е поврзано со човек-набљудувач на кутијата, туку е поврзано со детектор-набљудувач на јадрото.
Објаснување со едноставни зборови
Според квантната механика, ако не се набљудува јадрото на атомот, тогаш неговата состојба се опишува со мешање на две состојби - дезинтегрирано јадро и нераспаднато јадро, па затоа, мачка седи во кутија и го персонифицира јадрото на атомот е и живо и мртво во исто време. Ако кутијата се отвори, тогаш експериментаторот може да види само една специфична состојба - „јадрото се распадна, мачката е мртва“ или „јадрото не се распаднало, мачката е жива“.
Суштината на човечкиот јазик: Експериментот на Шредингер покажа дека, од гледна точка на квантната механика, мачката е и жива и мртва, што не може да биде. Следствено, квантната механика има значителни недостатоци.
Прашањето е: кога системот престанува да постои како мешавина од две состојби и избира една специфична? Целта на експериментот е да покаже дека квантната механика е нецелосна без некои правила кои покажуваат под кои услови се случува колапсот на брановата функција и мачката или станува мртва или останува жива, но престанува да биде мешавина од двете. Бидејќи е јасно дека мачката мора да биде или жива или мртва (не постои состојба посредник помеѓу животот и смртта), тоа ќе биде исто и за атомското јадро. Мора да биде или распаднат или нераспаднат (Википедија).
Видео од „The Big Bang Theory“
Друга понова интерпретација на мисловниот експеримент на Шредингер е приказната за Шелдон Купер, херојот на теоријата на Биг Бенг, која ја рецитирал за помалку образованиот сосед на Пени. Суштината на приказната на Шелдон е дека концептот на Шредингеровата мачка може да се примени во односите меѓу луѓето. За да разберете што се случува помеѓу маж и жена, каков однос меѓу нив: добар или лош, само треба да ја отворите кутијата. Пред тоа, врската е и добра и лоша.
Подолу е видео клип од овој дијалог за теоријата на Биг Бенг помеѓу Шелдон и Сингинг.
Дали мачката сè уште е жива како резултат на експериментот?
За оние кои невнимателно ја читаат статијата, но сепак се загрижени за мачката - добра вест: не грижете се, според нашите податоци, како резултат на мисловен експеримент на луд австриски физичар
НИТУ МАЧКА НЕ Е ПОВРЕДЕНА
„Шредингеровата мачка“ е името на забавен мисловен експеримент, изведен, како што веројатно веќе погодивте, од Шредингер, или подобро кажано, од нобеловецот за физика, австрискиот научник Ервин Рудолф Џозеф Александар Шредингер. Википедија го дефинира експериментот на следниов начин: Кутијата содржи механизам кој содржи радиоактивно јадро и контејнер со отровен гас.Параметрите на експериментот се избрани така што веројатноста јадрото да се распадне за 1 час е 50%.Ако јадрото се распадне, тој го активира механизмот - се отвора контејнер со гас и мачката умира.
Според квантната механика, ако не се врши набљудување над јадрото, тогаш неговата состојба се опишува со суперпозиција (мешање) на две состојби - распаднато јадро и нерешено јадро, затоа, мачка што седи во кутија е и жива и мртва. во исто време. Ако кутијата се отвори, тогаш експериментаторот е должен да види само една специфична состојба: „јадрото се распадна, мачката е мртва“, или „јадрото не се распадна, мачката е жива“.
Излегува дека на излезот имаме жива или мртва мачка, сепак, потенцијално, мачката е и жива и мртва во исто време. Така, Шредингер се обидел да ги докаже ограничувањата на квантната механика, без да примени одредени правила за неа.
Копенхагенската интерпретација на квантната физика - и особено на овој експеримент - покажува дека мачката ги стекнува својствата на една од потенцијалните фази (жив-мртов) дури откако набљудувачот интервенира во процесот.
Односно, кога одреден Шредингер ќе отвори фиока, тој ќе мора да исече колбаси или да повика ветеринар со апсолутна сигурност. Мачката дефинитивно ќе биде жива или ненадејно мртва. Но, сè додека нема набљудувач во процесот - специфично лице кое поседува несомнени предности во вид на вид и, барем, јасна свест - мачката ќе биде во суспендирана состојба „помеѓу небото и земјата“.
Древната парабола за мачка која оди сама по себе добива нови нијанси во овој контекст. Несомнено, мачката на Шредингер не е најпросперитетното суштество во универзумот. Да му посакаме среќен исход на мачката и да се свртиме кон уште еден забавен проблем од мистериозниот и понекогаш безмилосен свет на квантната механика.
Звучи вака: „Каков звук испушта дрво кое паѓа во шума, ако во близина нема човек кој може да го воочи овој звук? Овде, за разлика од црно-белата судбина на несреќна / среќна мачка, се соочуваме со повеќебојна палета на шпекулации: нема звук / има звук, што е тоа, дали е, и дали не е, тогаш зошто? Невозможно е да се одговори на ова прашање од многу едноставна причина - неможноста да се спроведе експеримент. На крајот на краиштата, секој експеримент подразбира присуство на набљудувач кој е способен да согледа и да извлече заклучоци.
Познатиот аргентински писател Хулио Картазар, брилијантен претставник на „магичниот реализам“, има кратка приказна за тоа како канцеларискиот мебел, оставен без набљудувач, се движи низ канцеларијата, како да го користи слободното време за да ги истегне „вкочанетите“ екстремитети.
Односно, невозможно е да се претпостави што се случува со предметите на реалноста околу нас во наше отсуство. А ако е невозможно да се согледа, тогаш не постои. Штом ја напуштиме просторијата, целата нејзина содржина, заедно со самата просторија, престанува да постои или, поточно, продолжува да постои само во потенцијал.
Во исто време има пожар или поплава, кражба на опрема или натрапници. Згора на тоа, и ние постоиме во него, во различни потенцијални состојби. Еден шетам низ собата и свиркам глупава мелодија, друг тажно гледам во прозорецот, третиот зборува со сопругата на телефон. Во него живее дури и нашата ненадејна смрт или добра вест во форма на неочекуван телефонски повик.
Замислете ги за момент сите можности скриени зад вратата. Сега замислете дека целиот наш свет е само збирка од такви нереализирани потенцијали. Смешно, нели?
Меѓутоа, овде се поставува логично прашање: па што? Да - смешно, да - интересно, но што, всушност, прави разлика? Науката скромно молчи за ова. За квантната физика, таквото знаење отвора нови начини за разбирање на Универзумот и неговите механизми, но за нас, луѓето далеку од големи научни откритија, се чини дека таквите информации се бескорисни.
Но, како е - до ништо!? На крајот на краиштата, ако јас, смртен, постојам во овој свет, тогаш јас, бесмртен, постојам во друг свет! Ако мојот живот се состои од низа неуспеси и разочарувања, тогаш некаде постојам - среќен и среќен? Всушност, нема ништо надвор од нашите сензации, исто како што нема место додека не влеземе во него. Нашите органи на перцепција нè мамат само со тоа што во мозокот сликаат слика на „околниот“ свет. Она што навистина е надвор од нас останува мистерија зад седум печати.
Мачката на Шредингер е најмистериозната од сите мачки, мачки, мачки, мачиња кои човештвото толку многу ги обожава. Вирусни видеа „со мачки“ се расфрлани низ светската мрежа со милиони дневни прегледи, а сликите од слатки мачиња на билбордите можат да не натераат да купиме каков било производ. На полето на популаризација на науката има и херои со мустаќи пруги. Поточно, едната е мачката на Шредингер. Веројатно сте слушнале за тоа, дури и ако не се занимавате со прашања од квантната механика. Па зошто скоро сто години познатата мачка ги прогонувала физичари и текстописци, а исто така станала еден од најљубопитните предмети на модерната масовна култура?
Шредингеровата мачка како метафора
Колку и да звучи парадоксално, австрискиот теоретски физичар и добитник на Нобеловата награда Ервин Шредингер е „таткото“ на најмистериозната мачка, а не сопственикот. После се Мачката на Шредингере мисловен експеримент, теоретски парадокс и навистина зачудувачка метафора за опишување на квантната суперпозиција.
Дали имаше мачка?
Прашањето „Дали Шредингер имаше мачка? сè уште останува отворена. Иако, според голем број извори, во едно од раните изданија ФизикаДенесима фотографија од научникот со неговиот миленик мачка Милтон. Од друга страна, во оригиналниот текст на статијата од 1935 година, каде Ервин Шредингер го опишал својот хипотетички експеримент, воопшто не се појавува мачка, туку мачка (die Katze). Зошто физичарот го избра мачка како главен лик на неговиот концепт? Како мачка стана мачка? Се чини дека овие прашања се предодредени да останат реторички.
Мачката на Шредингер е мртва 50%.
Designua / shutterstock.comМеѓутоа, ако личното милениче на истражувачот сè уште беше извор на инспирација за истражувачот, тогаш, очигледно, причината за ова беше вазна скршена од мачка или оштетена позадина. Бидејќи главната работа што ја прави мачката на Шредингер за време на експериментот е да се затвори во челична кутија и да ... умре. Точно, со веројатност од 50%. Поточно, покрај кутрото животно, во кутијата е поставен посебен механизам во кој има радиоактивно јадро и сад со отровен гас. Ако јадрото се распадне, тогаш механизмот се активира, а мачката умира од ослободениот гас. Ако не работи, живее. Но, само набљудувач кој ќе ја отвори кутијата може да ја дознае неговата судбина. Дотогаш мачката е жива и мртва во исто време.
Квантната механика не е иста без мачка
Целата оваа ситуација, парадоксална на прв поглед, јасно илустрира една од одредбите на квантната механика. Според него, атомското јадро е истовремено во сите можни состојби: распаѓање, а не распаѓање. Ако атом не се набљудува, тогаш неговата состојба се опишува со мешавина од овие две карактеристики. Затоа, мачката, читај - јадрото на атомот, е и жива и мртва. И ова е едноставно невозможно. Ова значи дека квантната механика нема некои правила кои ги одредуваат условите под кои судбината на мачката е недвосмислено јасна.
Шредингерова мачка: сорти
Не е чудно што значењето на она што се случува со митската мачка во челична кутија има неколку толкувања.
- Копенхагенска сорта
Постои копенхагенско толкување на квантната механика од Нилс Бор и Вернер Хајзенберг. Според неа, мачката останува во двете држави, без оглед на набљудувачот. На крајот на краиштата, одлучувачкиот момент не се случува кога ќе се отвори кутијата, туку кога ќе се активира механизмот. Односно, конвенционално, животното веќе одамна умрело од гас, а кутијата е сè уште заклучена. Со други зборови, во копенхагенската интерпретација не постои состојба „мртво-жива“, бидејќи се одредува со детектор кој реагира на нуклеарно распаѓање.
- Еверет сорта
Постои и мулти-светска интерпретација, или толкување на Еверет. Таа го толкува искуството со мачката на Шредингер како два одделно постоечки света, на кои се делат во моментот кога ќе се отвори кутијата. Во еден универзум, мачката е жива и здрава, во друга тој не го преживеа експериментот.
- „Квантно самоубиство“
Вака или онака, мачката на кутрата Шредингер била „мачена“ од многу физичари. Некои, на пример, предложија да се разгледа ситуацијата со мачка од гледна точка на самото животно - на крајот на краиштата, тој знае подобро од сите физичари во светот дали е мртов или жив. Навистина, не можете да се расправате. Овој пристап се нарекува „квантно самоубиство“ и хипотетички ви овозможува да проверите кое од овие толкувања е точно.
Секој може да одгледува своја сорта
Ако ја погледнете модерната физичка наука, тогаш можеме со сигурност да кажеме дека на страниците на истражувањето, долготрпеливата мачка на Шредингер е пожива од сите живи суштества. Од време на време, научниците ги нудат своите решенија за овој добро познат парадокс, а исто така го развиваат концептот во рамките на многу интересни случувања.
- "Втора кутија"
На пример, минатата година истражувачите од Универзитетот Јеил и „дадоа“ на мачката на Шредингер втора кутија за неговата смртоносна криенка. Врз основа на овој пристап, научниците се обидоа да го симулираат системот неопходен за работа на квантен компјутер. На крајот на краиштата, како што знаете, една од главните тешкотии во создавањето на овој тип на машина е потребата да се поправат грешките. И, како што се испостави, привлекувањето на мачките на Шредингер е ветувачки начин за управување со вишокот квантни информации.
- „Микромачка“
И пред само неколку недели, меѓународен тим на научници предводен од руски специјалисти од областа на квантната оптика успеа да „одгледа“ микроскопски мачки Шредингер со цел да напредува во потрага по границата помеѓу квантниот и класичниот свет. Вака мачката на Шредингер им помага на физичарите да развијат квантни технологии за комуникација и криптографија.
Мачката на Шредингер е ѕвезда на поп културата
Африка Студио / shutterstock.com
Ако мачката не може да избега од својата несреќна кутија, тогаш тој успеа да излезе од границите на научните концепти и страниците на истражување. И како!
Ликот на мистериозна мачка со тешка судбина се појавува со завидна постојаност во делата на масовната култура. Така, мачката на Шредингер се појавува во книгите на Тери Прачет, Фредрик Пол, Даглас Адамс и други светски познати писатели. Секако, мачката се споменуваше во популарните телевизиски проекти како „The Big Bang Theory“ и „Doctor Who“. Да не зборуваме дека сликата на мачката на Шредингер постојано се гледа во видео игрите и текстовите. Од друга страна, ThinkGeek веќе се збогати со продажба на маици со натпис „Шредингеровата мачка жива“ на едната страна и „Мачката на Шредингер е мртва“ од другата страна.
Мачките прават подобро
Се согласувам, може да се забележи неверојатна работа: најпознатата научна мачка е само визуелизиран модел за тестирање на хипотеза. Сепак, учеството на опашестиот миленик во него му даде на експериментот значителна количина на поезија и шарм. Или можеби само мачките прават сè подобро? Сосема можно.
И запомнете: како резултат на експериментот на Шредингер, ниту една мачка не беше повредена.
Ако најдете грешка, ве молиме изберете парче текст и притиснете Ctrl + Enter.
Можеби некои од вас слушнале таква фраза како „Шредингеровата мачка“. Сепак, за повеќето луѓе ова име не значи ништо.
Ако се сметате себеси за субјект што размислува, па дури и се преправате дека сте интелектуалец, тогаш дефинитивно треба да дознаете што е мачката на Шредингер и зошто тој стана познат.
Мачката на ШредингерЕ мисловен експеримент предложен од австрискиот теоретски физичар Ервин Шредингер. Овој талентиран научник ја доби Нобеловата награда за физика во 1933 година.
Преку неговиот познат експеримент, тој сакаше да ја покаже нецелосноста на квантната механика при преминот од субатомски системи кон макроскопски.
Ервин Шредингер се обиде да ја објасни својата теорија со оригиналниот пример на мачка. Сакаше тоа да го направи што е можно поедноставно, за да може секоја личност да ја разбере неговата идеја.
Дали успеал или не, ќе дознаете читајќи ја статијата до крај.
Суштината на експериментот Шредингеровата мачка
Да претпоставиме дека мачка е затворена во челична комора заедно со таква пеколна машина (која мора да биде заштитена од директна интервенција на мачка): внатре во гајгеровиот бројач има толку мала количина на радиоактивна супстанција што само еден атом може да се распадне внатре. еден час, но со иста веројатност може да не се распадне; ако тоа се случи, цевката за читање се испушта и релето се активира, ослободувајќи го чеканот, кој го крши конусот со цијановодородна киселина.
Ако го оставиме целиот овој систем сам за себе еден час, тогаш можеме да кажеме дека мачката ќе биде жива по ова време, се додека не дојде до распаѓање на атомот.
Самото прво распаѓање на атом би ја отруло мачката. Пси-функцијата на системот како целина ќе го изрази ова со мешање или размачкање на живата и мртвата мачка (извини за изразот) во еднакви делови.
Типично во такви случаи е дека неизвесноста, првично ограничена на атомскиот свет, се трансформира во макроскопска несигурност, која може да се елиминира со директно набљудување.
Ова нè спречува наивно да го прифатиме „моделот за замаглување“ како одраз на реалноста. Само по себе, ова не значи ништо нејасно или контрадикторно.
Има разлика помеѓу заматена или дефокусирана фотографија и фотографија од облаци или магла.
Со други зборови, имаме кутија и мачка. Кутијата содржи уред со радиоактивно атомско јадро и контејнер со отровен гас.
Во текот на експериментот, веројатноста за распаѓање или нераспаѓање на јадрото е еднаква на 50%. Затоа, ако се распадне, животното ќе умре, а ако јадрото не се распадне, мачката на Шредингер ќе остане жива.
Ја заклучуваме мачката во кутија и чекаме еден час, размислувајќи за слабоста на животот.
Според законите на квантната механика, јадрото (а со тоа и самата мачка) може истовремено да биде во сите можни состојби (види квантна суперпозиција).
Сè до моментот кога кутијата е сè уште отворена, системот „cat-core“ претпоставува две опции за исходот на настаните: „распаѓање на јадрото - мачката е мртва“ со веројатност од 50%, и „распаѓање на јадро не се случи - мачката е жива“ со иста веројатност.
Излегува дека мачката на Шредингер што седи во кутијата е жива и мртва во исто време.
Толкувањето од Копенхаген вели дека во секој случај, мачката е жива и мртва во исто време. Изборот на распаѓање на јадрото не доаѓа кога ќе ја отвориме кутијата, туку и кога јадрото ќе влезе во детекторот.
Ова се должи на фактот дека намалувањето на брановата функција на системот „мачка-детектор-јадро“ на ниту еден начин не е меѓусебно поврзано со лицето кое го набљудува од страна. Тој е директно поврзан со детекторот-набљудувач на атомското јадро.
Шредингеровата мачка со едноставни зборови
Според законите на квантната механика, ако нема набљудување над атомското јадро, тоа може да биде двојно: односно распаѓањето или ќе се случи или не.
Од ова произлегува дека мачката во кутија и претставува јадро може да биде и жива и мртва во исто време.
Но, во моментот кога набљудувачот ќе реши да ја отвори кутијата, ќе може да види само една од 2-те можни состојби.
Но, сега се поставува логично прашање: кога точно системот престанува да постои во двојна форма?
Преку ова искуство, Шредингер тврдеше дека квантната механика е нецелосна без дефинитивни правила кои објаснуваат кога брановата функција колабира.
Имајќи го предвид фактот дека мачката на Шредингер мора порано или подоцна да стане жива или мртва, тогаш тоа ќе биде исто и за атомското јадро: атомското распаѓање или ќе се случи или не.
Суштината на искуството во човечкиот јазик
Шредингер, користејќи го примерот на мачка, сакал да покаже дека, според квантната механика, животното ќе биде и живо и мртво во исто време. Тоа, всушност, е невозможно, од што се заклучува дека квантната механика денес има значителни недостатоци.
Видео од „The Big Bang Theory“
Ликот на серијата Шелдон Купер се обиде да му ја објасни на својот „матен“ пријател суштината на експериментот Шредингеровата мачка. За да го направи тоа, тој го искористи примерот на врската помеѓу маж и жена.
За да дознаете каква врска имаат, само треба да ја отворите кутијата. И додека е затворена, нивната врска може да биде и позитивна и негативна во исто време.
Дали мачката на Шредингер го преживеа експериментот?
Ако некој од нашите читатели е загрижен за мачката, тогаш треба да се смирите. За време на експериментот, никој од нив не умре, а самиот Шредингер го нарече својот експеримент ментална, односно онаа што се спроведува исклучиво во умот.
Се надеваме дека разбирате која е суштината на експериментот со мачки на Шредингер. Ако имате какви било прашања, можете да ги прашате во коментарите. И, се разбира, споделете ја оваа статија на социјалните мрежи.
Ако сакате - претплатете се на страницата ЈасnteresnyeФakty.orgна кој било пригоден начин. Кај нас секогаш е интересно!
Дали ви се допадна објавата? Притиснете кое било копче:
Неодамна објавена на познатиот научен портал „PostNauka“ е авторскиот напис на Емил Ахмедов за причините за познатиот парадокс, како и за тоа што не е.
Физичарот Емил Ахмедов за веројатностичко толкување, затворени квантни системи и парадоксна формулација.
Според мое мислење, најтешкиот дел од квантната механика, психолошки, филозофски и во многу други аспекти, е нејзината веројатна интерпретација. Многу луѓе се расправаат со веројатноста за толкување. На пример, Ајнштајн, заедно со Подолски и Розен, измислиле парадокс кој ја побива веројатноста за толкување.
Покрај нив, Шредингер се расправаше и со веројатностичкото толкување на квантната механика. Како логична контрадикција на веројатностичкото толкување на квантната механика, Шредингер го измислил таканаречениот парадокс на мачката на Шредингер. Може да се формулира на различни начини, на пример: да речеме дека имате кутија во која седи мачка, а со оваа кутија е поврзана боца со смртоносен гас. На прекинувачот на овој цилиндар е поврзан некој вид на уред, кој прима или не дозволува смртоносен гас, кој функционира на следниов начин: има поларизирачко стакло и ако поминува фотон со потребната поларизација, цилиндерот се вклучува, гас тече до мачката; ако фотонот е со погрешна поларизација, тогаш балонот не се вклучува, клучот не се вклучува, балонот не пушта гас во мачката.
Да речеме дека фотонот е кружно поларизиран, а уредот реагира на линеарна поларизација. Можеби не е јасно, но не е многу важно. Со одредена веројатност фотонот ќе биде поларизиран на еден начин, со одредена веројатност - на друг начин. Шредингер рече: излегува дека во одреден момент, додека не го отвориме капакот и не видиме дали мачката е мртва или жива (а системот е затворен), мачката со одредена веројатност ќе биде жива и со одредена веројатност ќе биде мртва. Можеби невешто го формулирам парадоксот, но резултатот е чудна ситуација дека мачката не е ниту жива ниту мртва. Вака е формулиран парадоксот.
Според мене, овој парадокс има совршено јасно и јасно објаснување. Можеби ова е мое лично гледиште, но ќе се обидам да објаснам. Главното својство на квантната механика е следново: ако опишеме затворен систем, тогаш квантната механика не е ништо повеќе од бранова механика, механика на брановите. Тоа значи дека се опишува со диференцијални равенки чии решенија се бранови. Каде што има бранови и диференцијални равенки, има матрици и така натаму. Ова се два еквивалентни описи: опис на матрицата и опис на бранови. Описот на матрицата му припаѓа на Хајзенберг, описот на бранот на Шредингер, но тие ја опишуваат истата ситуација.
Следното е важно: додека системот е затворен, тој се опишува со равенка на бранови, а што се случува со овој бран е опишано со користење на некаква бранова равенка. Целокупната веројатна интерпретација на квантната механика се јавува откако системот ќе се отвори - однадвор е под влијание на некој голем класичен, односно неквантен објект. Во моментот на изложеност, престанува да се опишува со оваа бранова равенка. Настанува таканареченото намалување на брановата функција и веројатноста за толкување. До моментот на отворање, системот еволуира во согласност со равенката на брановите.
Сега треба да направиме неколку забелешки за разликата помеѓу голем класичен систем и мал квантен систем. Општо земено, голем класичен систем може да се опише и со помош на брановата равенка, иако овој опис обично е тешко да се обезбеди, но во реалноста е сосема непотребен. Овие системи математички се разликуваат по нивното дејство. Таканаречениот објект е во квантната механика, во теоријата на теренот. За класичен голем систем, дејството е огромно, а за квантно мал систем, дејството е мало. Покрај тоа, градиентот на оваа акција - стапката на промена на оваа акција во времето и просторот - е огромен за голем класичен систем, а мал за мал квантен систем. Ова е главната разлика помеѓу двата системи. Поради фактот што дејството е многу големо за класичен систем, попогодно е да се опише не со некои бранови равенки, туку едноставно со класични закони како Њутновиот закон и така натаму. На пример, поради оваа причина, Месечината се врти околу Земјата не како електрон околу јадрото на атомот, туку по одредена, добро дефинирана орбита, по класична орбита, траекторија. Додека електронот, како мал квантен систем, се движи внатре во атомот околу јадрото како стоечки бран, неговото движење се опишува со стоечки бран, и ова е разликата помеѓу двете ситуации.
Мерењето во квантната механика е кога делувате на мал квантен систем со голем класичен систем. По ова доаѓа до намалување на брановата функција. Според мое мислење, присуството на балон или мачка во парадоксот на Шредингер е исто како и присуството на голем класичен систем кој ја мери поларизацијата на фотонот. Според тоа, мерењето не се одвива во моментот кога ќе го отвориме капакот на кутијата и ќе видиме дали мачката е жива или мртва, туку во моментот кога фотонот е во интеракција со поларизирачкото стакло. Така, во овој момент функцијата на фотонскиот бран е намалена, балонот е во сосема одредена состојба: или се отвора, или не се отвора, а мачката умира или не умира. Сè. Нема „веројатни мачки“ дека е жив со некоја веројатност, мртов со некоја веројатност. Кога реков дека парадоксот на мачката на Шредингер има многу различни формулации, само реков дека постојат многу различни начини да се дојде до уред кој убива или остава жива мачка. Во суштина, формулацијата на парадоксот не се менува.
Сум слушнал за други обиди да се објасни овој парадокс со помош на повеќе светови и така натаму. Според мене, сите овие објаснувања не држат вода. Она што го објаснив со зборови за време на ова видео може да се стави во математичка форма и да се потврди точноста на оваа изјава. Уште еднаш нагласувам дека, според мене, мерењето и намалувањето на брановата функција на мал квантен систем се случува во моментот на интеракција со голем класичен систем. Таков голем класичен систем е мачка со направа што го убива, а не човек што отвора кутија со мачка и гледа дали мачката е жива или не. Односно, мерењето се одвива во моментот на интеракција на овој систем со квантна честичка, а не во моментот на проверка на мачката. Ваквите парадокси, според мене, се објаснуваат со примена на теории и здрав разум.
Суштината на самиот експеримент
Во оригиналната статија на Шредингер, експериментот е опишан на следниов начин:
Можете да конструирате и случаи во кои бурлеска е доволна. Одредена мачка е заклучена во челична комора заедно со следната пеколна машина (која мора да биде заштитена од директното мешање на мачката): внатре во гајгеровиот бројач има мала количина на радиоактивна супстанција, толку мала што само еден атом може да се распадне. за еден час, но со иста веројатност може и не се распаѓа; ако тоа се случи, цевката за читање се испушта и релето се активира, ослободувајќи го чеканот, кој го крши конусот со цијановодородна киселина. Ако го оставиме целиот овој систем сам за себе еден час, тогаш можеме да кажеме дека мачката ќе биде жива по ова време, се додека не дојде до распаѓање на атомот. Самото прво распаѓање на атом би ја отруло мачката. Пси-функцијата на системот како целина ќе го изрази ова со мешање или размачкање на живата и мртвата мачка (извини за изразот) во еднакви делови. Типично во такви случаи е дека неизвесноста, првично ограничена на атомскиот свет, се трансформира во макроскопска несигурност, која може да се елиминира со директно набљудување. Ова нè спречува наивно да го прифатиме „моделот за замаглување“ како одраз на реалноста. Само по себе, ова не значи ништо нејасно или контрадикторно. Има разлика помеѓу заматена или дефокусирана фотографија и фотографија од облаци или магла. Според квантната механика, ако не се набљудува јадрото, тогаш неговата состојба се опишува со суперпозиција (мешање) на две состојби - распаднато јадро и нерешено јадро, затоа, мачка што седи во кутија е и жива и мртва. во исто време. Ако кутијата се отвори, тогаш експериментаторот може да види само една специфична состојба - „јадрото се распадна, мачката е мртва“ или „јадрото не се распаднало, мачката е жива“. Прашањето е: кога системот престанува да постои како мешавина од две состојби и избира една специфична? Целта на експериментот е да покаже дека квантната механика е нецелосна без некои правила кои покажуваат под кои услови се случува колапсот на брановата функција и мачката или станува мртва или останува жива, но престанува да биде мешавина од двете.
Бидејќи е јасно дека мачката мора да биде или жива или мртва (нема состојба што ги комбинира животот и смртта), тоа ќе биде исто и за атомското јадро. Мора да биде или распаднат или нераспаднат.
Оригиналната статија е објавена во 1935 година. Целта на статијата беше да се дискутира за парадоксот Ајнштајн-Подолски-Розен (ИПР), објавен од Ајнштајн, Подолски и Розен претходно истата година.
Се вчитува...