Кот шредингера

Дальнейшие приключения кота[править]

Дальше с котом Шрёдингера случилось нечто неожиданное. Хотя изначально кот был антипримером, оказалось, что его удобно использовать, наоборот, как пример для объяснения суперпозиции состояний. Разумеется, преподаватели (и, будем надеяться, студенты) понимали, что мёртво-живого кота быть не может; но на таком нарочито абсурдном примере оказалось удобно иллюстрировать, как свойства микрообъектов отличаются от свойств макрообъектов. Ну и кроме того, он прекрасно олицетворял саму абсурдность, непостижимость, непознаваемость физики для тех, кто в ней не разбираются.

А потом… Харизматичный и парадоксальный кот Шрёдингера, как и подобает коту, пошёл гулять сам по себе по мировой культуре. Уже в полном отрыве от спора об интерпретациях квантовой механики (и, увы, часто без особого понимания соответствующей физики) кота поминают или обсуждают во множестве произведений.

Интересные факты[править]

Сенсационный снимок! Квантово-спутанные Белка и Барсук Шрёдингера в состоянии сильной алкогольной суперпозиции!

  • По заявлению пресс-секретаря АААА (Анонимной Ассоциации Алкоголиков Америки) — некоторые анонимные алкоголики на анонимных сеансах анонимно признавались, что неоднократно вО_Очую наблюдали Белку Шрёдингера, которая вылезала с ящика из-под удалено ввиду политики анонимности и, находясь в состоянии сильной алкогольной суперзапутанности, нелокально бегала по дому. Впрочем, поступали также анонимные звонки, что на самом деле это был Барсук Шрёдингера. Названия животных в данном пункте были спутаны в целях анонимности.
  • В научном мире ходят слухи, что перед впадением в квантовую суперпозицию Кот Шрёдингера квантовыми чернилами написал квантовую предсмертную записку, в которой наслал квантовое предсмертное проклятье на всех учёных-живодёров.
  • В 2010 г. в Большом Кондомном Поллютере в ходе эксперимента по столкновению двух антибозонов Шнабса была получена доселе неизвестная науке частица. В честь знаменитого физика ей было дано название Шрёдингино. Это уже 54308428790203478762340052723346983453487023489987231275412390872348475-я по счёту искусственно полученная в поллютере частица. Успех в данной области вдохновил учёных выпросить у мирового сообщества ещё 99.9×109 € на поиск пресловутой 54308428790203478762340052723346983453487023489987231275412390872348476-й частицы, которая призвана, как обещают физики, совершить настоящий переворот в нашем представлении о непостижимой наглости учёных непостижимом разнообразии ещё потенциально не открытых наукой частиц.
  • В глубинке штата Невада (США) проживает община котоликов-шрёдингистов, которая поклоняется глянцевому изображению Кота Шрёдингера, вырезанному из журнала «Наука и Жизнь» за 1964 год, за что была предана анафеме ортодоксальной Котолической Церковью.
  • В глубинке королевства Непал проживает община буддистов-шрёдингистов, которая поклоняется глиняной статуе Кота Шрёдингера, считая его очередным достигшим полного просветления Буддой. За подобные домыслы и легковерие адепты этой секты были официально осуждены Обществом кухонных агностиков Биробиджана.
  • Ультраконсервативная друидская секта GREENPEACE назвала Эксперимент Шрёдингера чудовищным экологическим преступлением, оправдывающим массовое убийство котов секретными агентами санэпидемстанций. Ежегодно у стен ЦЕРН’а активисты GREENPEACE проводят акции протеста, неизменным атрибутом которых является ритуальное сожжение силиконовой куклы Шрёдингера.

Жизнь Кота Шрёдингера после[править]

… эксперимента резко изменилась. Поначалу Кот был опьянён грандиозным успехом, гонорарами и лучшими сортами Вискаса на планете. Его узнавали на улице, брали автографы, фотографировались с ним для аватарок. Телевидение часто приглашало его в самые рейтинговые эфиры. Однажды наш квантовый Кот даже снялся в рекламном ролике, в котором очень убедительно продемонстрировал все достоинства квантовой эпиляции. Кроме того Голливуд предложил главные роли в нескольких лучших мегабюджетных блокбастерах — «Том и Джерри», «Пластилиновая ворона», «Люди-Х».

Кот Шрёдингера с помощью обретённых ситх повторяет эксперимент над мышью

Блеск и нищета ситховправить

Вместе с известностью пропорционально росло и количество поклонниц, которые с каждым разом всё настойчивей не давали прохода (а также пробега и пролёта) нашему Коту. В последствии каждая из кошек рождала ужасное число квантовых котят на чердаке. Вскоре правда подобное фрактальное воспроизводство совершенно надоело Коту и он стал всё больше избегать внимания и замыкаться в себе, оправдывая это тем, что сублимирует сексуальную энергию для достижения более глубоких и продолжительных квантовых состояний.

Пытаясь найти ключ к разгадке тайн источника этих состояний, Кот сам с помощью обретённых сверхспособностей начал проводить эксперименты Шрёдингера на лабораторных мышах. Правда, следует отметить, что побочным результатом этих экспериментов стало появление на Земле популяции нового вида неуловимых квантовых мышей, на которых в министерстве распила сельского хозяйства России стали удачно списывать все проблемы с кражами и неурожаями зерновых.

Расследование КГБправить

Когда информация об антисоциальном поведении Кота распространилась по всем московским подворотням, расследованием дела занялся отдел Секретных Материалов КГБ. Оперативно выйдя на след Кота, сотрудники Малдерович и Скалкина задержали животное и толерантно провели допрос с применением полиграфа. Причём была использована специальная модель полиграфа — «Полиграф Полиграфович Шариков», которая отлично зарекомендовала себя в деле поиска и допроса подозреваемых котов. Однако при допросе произошёл функциональный сбой:

После чего прибор вдруг перешёл в квантовое состояние и провалился в чёрную дыру. По объективным причинам расследование пришлось срочно прекратить, дело замять, а окончательно спившихся сотрудников Малдеровича и Скалкину поместить в Кащенко, откуда их в скором времени выкрали инопланетяне. Правда потом вернули, но по ошибке не в КГБ, а в ФБР, чем абдуктанты остались очень довольны.

Драматический хэппи-эндправить

Так пролетали месяцы и годы, а квантовая спутанность всё больше поглощала рассудок Кота. В конце концов полиморфная шизофрения окончательно привела его к религии. Причём Кот Шрёдингера одновременно обратился в Буддизм, Котолицизм, Даосизм, Растафарианство, Антисемитизм, Ктулхизм, Сионизм, Джедаизм, Сцыентолохизм, Преведославие, Малахизм, Кастанедизм и стал адептом ещё 666-ти тоталитарных сект, орденов, лож, притонов, ашрамов, фан-клубов, йога-студий, фитнесс-центров, МЛМ-пирамид, флэш-мобов и т. д. Все раздобытые сакральные знания и таинства Кот в своём квантовом воображении непринуждённо свернул в рафинированную Ленту Мёбиуса, в результате чего обрёл полное квантовое просветление и постиг Абсолютную Истину, что сразу же сподвигло его на следующий шаг. Собрав внушительную пресс-конференцию на главном базаре Каира, Кот уверенно огласил себя эманацией египетской богини Баст и тут же на глазах у обескураженной публики, решительно презрев на все прелести цивилизованного общества, в чём мать родила отправился в Непал.

По прибытию на место Кот развалял первый попавшийся его квантовому взору буддисткий храм и перетащил все его обломки в уединённую тибетскую пещеру. Там он соорудил из добытого стройматериала подобие лабораторного ящика, в котором впервые получил опыт глубокой квантовой суперпозиции. В этом ящике он и заперся, надёжно забаррикадировав изнутри все входы, выходы и вентиляционные шахты.

9 сентября 99-го, ровно в 09:09 по Гринвичу, Кот Шрёдингера окончательно вошёл в абсолютную суперпозицию. Причём 9 раз одновременно. Больше его никто не видел…

Примеры суперпозиции

Каон как суперпозиция

Если мы имеем суперпозицию, то можно ли говорить, что система состоит из суперпозиционных составляющих? Белый свет состоит из радуги? Фотон состоит из бозонов? Что значит “состоит”? Можно функцию разложить в ряд Фурье по синусоидам, а можно разложить в ряд Фурье по полиномам Лежандра, по полиномам Чебышева и т.д. Так из чего она состоит? Всякая ли математическая суперпозиция осуществима физически? Саму синусоиду можно разложить в ряд Фурье по полиномам Лежандра. Значит, может существовать некий прибор, который разложит монохроматический свет по полиномам Лежандра. Значит можно говорить, что монохроматический свет состоит из “волн Лежандра”? Тогда можно ввести и понятие “фотон Лежандра”. И в каких-то ситуациях проще будет оперировать фотоном Лежандра, а не обычным синусоидальным фотоном. Можно представить себе радио на волнах Лежандра…
Похоже на то, что если мы обнаруживаем суперпозицию состояний, считавшихся ранее состояниям разных, несуперпозируемых систем, то эти состояния нужно считать состояниями, какой-то новой единой системы.

Оксфорд

Шредингер характеризовал время, проведенное в Берлине, как «лучшие годы учебы и преподавания». Однако прекрасный период закончился с приходом Гитлера. Будучи уже немолодым, Эрвин не желал жить и работать в новом режиме. Он решает снова сменить обстановку. Несмотря на негативное отношение к нацизму, Шредингер открыто не высказывал своего мнения. Более того, он не хотел вмешиваться в процессы, стремясь отстраниться от политики. Но сохранить такую позицию было в то время крайне сложно. Объясняя причины отъезда, ученый говорил, что не терпит, когда его донимают политикой. В 1933 году Шредингер получил приглашение в Оксфорд. Вскоре ему сообщили о присуждении Нобелевской премии.

Учение о цвете

Ему уделялось особое внимание в лаборатории Экснера. Шредингер изучал теоретический аспект вопроса

Итоги его работы были изложены в статье, опубликованной в 1920 г. В качестве основы ученый использовал не плоский треугольник цветов, а трехмерное пространство с тремя базисными векторами. Чистые спектральные оттенки расположены на поверхности определенной фигуры (конуса). Объем заполняют смешанные цвета (белый, к примеру). Для каждого оттенка предусмотрен свой радиус-вектор. Далее определяется ряд количественных характеристик (яркость, например). Это позволяет объективно сопоставлять относительные значения для разных цветов. Шредингер вводит в трехмерное пространство закономерности римановой геометрии. Минимальное расстояние между двумя точками должно являться количественным показателем отличия цветов. Впоследствии ученый предложил метрику пространства, позволяющую вычислять яркость, согласно закону Вебера-Фехнера. Несколько работ Шредингер посвятил физиологическим особенностям зрительного аппарата, написал обширный обзор по цветовосприятию. В одной из статей он пытался связать чувствительность глаз к свету с различной длиной волны и спектральный состав излучения Солнца. Ученый считал, что палочки, нечувствительные к цвету (рецепторы в сетчатке, отвечающие за ночное видение), появились на начальных стадиях эволюции, еще раньше, чем колбочки. Эти изменения, как утверждал Шредингер, можно обнаружить в строении глаза. Его работы позволили ему приобрести к середине 1920-х гг. репутацию одного из главных специалистов по вопросам исследования цвета. Но с этого времени его внимание было обращено на совсем другие проблемы. Впоследствии к исследованию цветов он больше не возвращался.

Журнал «Кот Шрёдингера»

Ежемесячный «живой научно-популярный журнал Фестиваля науки», издается с октября 2014 года.

Сайт журнала. Как подписаться.

Содержание последних номеров

«Кот Шрёдингера» №1–2(39–40), 2018

«Кот Шрёдингера» №11–12(37–38), 2017

«Кот Шрёдингера» №9–10(35–36), 2017

«Кот Шрёдингера» №7–8(33–34), 2017

«Кот Шрёдингера» №6(32), 2017

«Кот Шрёдингера» №4–5(30–31), 2017

«Кот Шрёдингера» №3(29), 2017

«Кот Шрёдингера» №1–2(27–28), 2017

«Кот Шрёдингера» №12(26), 2016

«Кот Шрёдингера» №11(25), 2016

«Кот Шрёдингера» №10(24), 2016

«Кот Шрёдингера» №9(23), 2016

«Кот Шрёдингера» № 1–2 (15–16), 2016

«Кот Шрёдингера» №5(07), 2015

Все анонсы номеров

Статьи

Алексей Торгашев

Мироздание в головах

«Кот Шрёдингера» №5, 2015 • История науки

Вероника Рочева

Коктейль «поляритон»

«Кот Шрёдингера» №1–2, 2018 • Оптика, Наука и техника

Евгения Береснева

Земля в объятиях Солнца

«Кот Шрёдингера» №1–2, 2018 • Астрофизика

Евгения Береснева, Андрей Константинов, Алёна Лесняк, Светлана Соколова-Михайлова, Григорий Тарасевич

15 слов для понимания мира будущего

«Кот Шрёдингера» №1–2, 2018 • Наука и техника

Алёна Лесняк

Достать звезду

«Кот Шрёдингера» №1–2, 2018 • Космические исследования

Интервью Григория Тарасевича с Игорем Кричевером

Математика как очки — делает мир чётче

«Кот Шрёдингера» №1–2, 2018 • Математика, Люди науки

Юлия Михневич

Реснички и полёт баклана

«Кот Шрёдингера» №7–8, 2017 • Биология

Альберт Насибулин

Нанонити

«Кот Шрёдингера» №1–2, 2018 • Кристаллография, Нанотехнологии

Алексей Козлов

Чукотская инкорпорация

«Кот Шрёдингера» №11–12, 2017 • Лингвистика

Юлия Михневич

Песнь рыбы и клопа

«Кот Шрёдингера» №11–12, 2017 • Биология

Кирилл Власов

Мы живём на дне

«Кот Шрёдингера» №9–10, 2017 • Палеонтология, Геология

Алёна Лесняк

Нескучный Джимми

«Кот Шрёдингера» №9–10, 2017 • История науки, Люди науки

Интервью Егора Антощенко с Григорием Кабатянским

Прогулки с математикой

«Кот Шрёдингера» №7–8, 2017 • Математика, Люди науки

Алёна Лесняк

Громадная мышь и мизерный слон

«Кот Шрёдингера» №7–8, 2017 • Информационные технологии, Методология науки, Статистика

Сергей Масликов

Астролябия

«Кот Шрёдингера» №7–8, 2017 • Астрономия, География, История науки

Григорий Тарасевич, Алеся Кондрашова

Пролить свет на тёмные фотоны

«Кот Шрёдингера» №7–8, 2017 • Темная материя, Физика элементарных частиц

Илья Кудряшов

Поймать частицу и понять Вселенную

«Кот Шрёдингера» №1–2, 2016 • Астрофизика, Физика

Ася Казанцева

Как любовь делает нас лучше

«Кот Шрёдингера» №1–2, 2016 • Биология

Интервью с Татьяной Строгановой

В поисках биомаркера аутизма

«Кот Шрёдингера» №1–2, 2016 • Нейробиология

Кот в коробке

Принято считать, что кот Шредингера может находиться одновременно в двух состояниях, но исследователи из Йельского университета полагают, что кот может быть не только мертвым или живым, но что его можно спасти от гибели. Все дело в обнаруженном предупреждающем знаке для квантовых переходов, которые когда-то считались мгновенными и непредсказуемыми. В результате, судьба кота Шредингера может быть не только предсказана заранее, но даже обращена вспять! Несмотря на то, что знаменитый кот Шредингера – мысленный эксперимент, в нем заключена ключевая загадка квантовой теории.

Основное предположение квантовой механики заключается в том, что в мельчайших масштабах свойства атомов квантованы, что означает, что частицы принимают дискретные, а не непрерывные состояния. Например, электрон может находиться в низкоэнергетическом состоянии, но если добавить немного больше энергии, он не будет медленно переходить в новое высокоэнергетическое состояние. Скорее, в новое состояние он перейдет непредсказуемо. Более того, если не наблюдать за ним, то атом может принимать промежуточные состояния – он будет находиться в обоих состояниях одновременно, а затем, как только вы его заметите, сразу же перейдет в одно состояние или в другое.

Однако эксперимент, проведенный в прошлом году, похоже, усложняет некоторые из основных идей квантовой теории. Согласно результатам исследования, опубликованного в журнале Nature, физикам удалось предсказать вид атомного поведения, называемый квантовым скачком, и даже обратить скачок вспять. Эксперимент оказался возможным на искусственном атоме в лабораторных условиях.

Пока кот находится в коробке, он одновременно и жив и мертв

Необходимо отметить, что подобные исследования поднимают более серьезные вопросы о природе физики и могут иметь важные последствия для совершенствования квантовых компьютеров, работа которых полагается на правила квантовой механики. Подробнее о том, что такое квантовый компьютер и как он работает, читайте в нашем материале.

Волновая функция

Когда речь идет о микромире элементарных частиц, теряют смысл понятия, присущие макромасштабам: масса, объем, скорость, размер. И вступают в свои права зыбкие вероятности. Объекты таких размеров невозможно человеку зафиксировать – людям доступны только опосредованные способы изучения. Например, полоски света на чувствительном экране или на пленке, количество щелчков, толщина напыляемой пленки. Все остальное – область расчетов.

Теория Шредингера строится на уравнениях, которые вывел этот ученый. А их неотъемлемой составляющей является волновая функция. Она однозначно описывает тип и квантовые свойства исследуемой частицы. Считается, что волновая функция показывает состояние, к примеру, электрона. Однако она сама, вопреки представлениям её автора, физического смысла не имеет. Это просто удобный математический инструмент. Так как в нашей статье излагается теория Шредингера простыми словами, скажем, что квадрат волновой функции описывает вероятность найти систему в заранее заданном состоянии.

Шредингер Эрвин: открытия

Большое влияние на деятельность ученого оказала работа Луи де Бройля. В ней присутствовала идея о волновых характеристиках вещества. Кроме этого, ученый изучал статью Эйнштейна о квантовой теории газа. Успех деятельности в этом направлении обеспечивался владением математическим аппаратом. Шредингер попытался обобщить волны Бройля в случае взаимодействующих частиц с учетом релятивистских эффектов. Спустя время он предложил энергетические уровни, представив их как собственные значения некоторого оператора. Но проверка для простейшего водородного атома дала разочаровывающие результаты. Ученый оставил на некоторое время эту работу. Впоследствии, вернувшись к ней, он выяснил, что подход дает удовлетворительный результата при нерелятивистском приближении.

Интерпретации (А что с котом?)[править | править код]

Кот находится в весьма неблагоприятном положении

Однако, различные интерпретации квантовой механики не согласны с нашим привычным мышлением жителей макромира и готовы оспорить таковое решение. Но прежде чем начать, мы должны понять, что ни одна таковая интерпретация не влияет на жизнь бедной зверушки — по философии позитивизма в целом и по критерию фальсифицируемости Поппера в частности, таковые и вовсе являются ненаучными, ибо интерпретации эти не сколь не влияют на саму квантовую физику, а оперируют, как раз, непроверяемыми концепциями, касающимися ненаблюдаемого, к примеру, Кота Шредингера. Фактически, главная цель всех интерпретаций (некоторые из коих согласуется далеко не хорошо) квантовой механики сделать процесс рассуждения при рассмотрении хода экспериментов квантовой физике проще, а саму квантовую физику — на уровне бытийного мышления чуть понятней. Итак, начнём.

Копенгагенская интерпретацияправить | править код

Копенгагенская интерпретация отрицает, что до открытия ящика кот находится в состоянии смешения живого и мёртвого, то есть защищает позиции Шредингера и обыденной житейской логики. Одни полагают, что до тех пор, пока ящик закрыт, система находится в суперпозиции состояний «распавшееся ядро, мёртвый кот» и «нераспавшееся ядро, живой кот», а когда ящик открывают, то только тогда происходит коллапс волновой функции (принятие одной из позиций) до одного из вариантов. Другие же — что «наблюдение» происходит, когда частица из ядра попадает в детектор; однако, увы, в копенгагенской интерпретации нет чёткого правила, которое говорит, когда это происходит, и потому эта интерпретация неполна до тех пор, пока такое правило в неё не введено или не сказано, как его можно ввести в принципе.

Многомировая интерпретацияправить | править код

Многомировая интерпретация гласит, что, просто говоря, наблюдение субатомных объектов или объектов от них зависящих приводить к «расщеплению» мира на два мира с различно случившимися наблюдениям. То есть, по Многомировой интерпретации, когда мы открываем ящик с котом, мы видим, к примеру, живого кота, но в тот же момент Вселенная «расщепляется», и мы же в другой вселенной видим кота мёртвого (или живого, если те мы, что видели живого кота, увидели мёртвого). Это, кстати, может наглядно показывать наличие совершенно противоположных Вселенных — к примеру, некто Х увидев кота живого в детстве вырастет обычным человеком, но тот же Х при прочих предпосылках, можно предположить, увидев кота мёртвого, всю жизнь, возможно, будет ненавидеть физиков — и повторение таковых процессов когда-нибудь приведёт к существованию полностью диаметральных Вселенных. Из этого следует весьма забавный вывод, что чем больше происходит экспериментов по квантовой механике, к примеру, чем больше происходит «Котов Шредингера» в реальности, тем более различные Вселенные появляются на свет.

Кот-Наблюдатель (уточнение)править | править код

Эрвин Шрёдингер

Также стоит помнить, что кот как таковой, даже ничего не понимая в квантовой физике, также является наблюдателем, что полностью исключает факт его нахождения в суперпозиции. Тогда, с точки зрения Копенгагенской интерпретации, кот, в случае своей смерти, окажется в одной позиции, а человек, позже открывший коробку, будет своего рода «другом Вигнера», коего мы разберём ниже (из-за чего пока оставим уточнение в Копенгагенской интерпретации). Но, с точки зрения Многомировой интерпретации, кот наблюдая сам себя одной своей версией всегда будет оставаться жив, а другой, не наблюдающей, мёртв, что означает то, что кот сам для себя будет живой, а для наблюдателя, вскрывшего коробку — либо живой, либо мёртвый. При сомнениях относительно способности кота наблюдать, кота заменяют человеком и получают МЭ «Квантовое самоубийство». Однако, в данном случае появляются вопросы относительно расщепления сознания — и тогда, вероятно, мы вернёмся на круги своя в лице

того, что одна версия кота-наблюдателя будет наблюдать смерть, а другая — всю тот же унылый контейнер. И не что не гарантирует Вам, что Вы будете тем котом-наблюдателем, что выживет — хотя, если Многомировая интерпретация верна, одна из ваших версий-наблюдателей выживет спустя огромное количество времени, выйдет из ящика и докажет факт существования Многомировой интерпретации.

Несложным языком про понятие кота Шредингера

В 1935 году, ярым противником только что возникшей квантовой механики, Эриком Шрёдингером была опубликована статья, предполагавшая обличить и доказать несостоятельность новой ветки развития физики.

Суть статьи заключается в проведении мысленного эксперимента:

  1. В совершенно герметичном ящике размещается живой кот.
  2. Рядом с котом помещается счётчик Гейгера, в котором располагается один радиоактивный атом.
  3. Напрямую к счётчику Гейгера присоединяется колба наполненная кислотой.
  4. Возможный распад радиоактивного атома приведёт в действие счётчик Гейгера, который, в свою очередь, разобьёт колбу и вылившаяся из неё кислота убьёт кота.
  5. Останется ли живым кот или же умрёт, если будет находиться вместе с такими неудобными соседями?
  6. Для эксперимента выделяется один час. 

Ответ, на данный вопрос и был призван доказать несостоятельность квантовой теории, в основе которой лежит суперпозиция: закон парадокса — все микрочастицы нашего мира всегда одномоментно находятся в двух состояниях, до тех пор, пока за ними не начинают наблюдать.

То есть, находясь в замкнутом пространстве (квантовая теория), наш кот, как и его непредсказуемый сосед — атом, синхронно присутствуют в двух состояниях:

  1. Живой, и в то же время мёртвый кот.
  2. Распавшийся, и в то же время не распавшийся атом.

Что, согласно классической физики, является совершеннейшим абсурдом. Невозможно одномоментное существование таких, взаимоисключающих, вещей.

И это правильно, но только с точки зрения макромира. Тогда как в микромире действуют совершенно другие законы, и потому Шрёдингер ошибался, применяя законы макромира к отношениям внутри микромира. Не понимая, что целенаправленное наблюдение за происходящими неопределённостями микромира,  устраняют последние.

Это и удалось доказать американскому физику из  университета штата Арканзас, Арту Хобсону (Art Hobson). Согласно его теории, если соединить микросистему (радиоактивный атом) с макросистемой (счётчиком Гейгера), последняя обязательно проникнется состоянием квантовой запутанности первой и перейдёт в суперпозицию. А, так как мы не можем произвести непосредственное наблюдение этого явления, оно для нас станет неприемлемым (что и доказывал Шрёдингер).

Итак, мы выяснили, что атом и счётчик радиации находятся в одной суперпозиции. Тогда кем или чем, для этой системы, можно назвать кота? Если рассуждать логически, кот, в этом случае, становится указателем состояния радиоактивного ядра (попросту — индикатором):

  1. Кот — живой, ядро не распалось.
  2. Кот — мёртвый, ядро распалось.

Однако, надо учесть и тот факт, что кот также является частью единой системы, так как тоже находится внутри ящика. Поэтому, согласно теории кванта, кот находится в, так называемой, не локальной связи с атомом, т.е. в запутанном состоянии, а значит в суперпозиции микромира.

Отсюда следует, что, при внезапном изменении одного из объектов системы, тоже произойдёт и с другим объектом, как бы далеко друг от друга они не находились. Мгновенная смена состояния обоих объектов, доказывает, что мы имеем дело с единой системой, просто разделённой пространством на две части.

И все-таки, именно благодаря мысленному эксперименту Шрёдингера, был сконструирован математический прибор описывающий суперпозиции микромира. Эти знания нашли широкое применение в криптографии и компьютерных технологиях.

Напоследок хотелось бы отметить неиссякаемую любовь к таинственному парадоксу «кота Шрёдингера» со стороны всевозможных писателей и кинематографа. Вот только несколько примеров:

  1. Магический устройство, под названием, «Кот Шрёдингера», в романе Лукьяненко «Последний Дозор».
  2. В детективном романе Дугласа Адамса «Детективное агентство Дирка Джентли», идёт живое обсуждение проблемы кота Шрёдингера.
  3. В романе Р. Э. Хайнлайна «Кот, проходящий сквозь стены», главный герой, кот, почти постоянно находится одномоментно в двух состояниях.
  4. Знаменитый чеширский кот Льюиса Кэрролла в романе «Алисы в стране чудес», любит, одномоментно появляться сразу в нескольких местах.
  5. В романе «451 градус по Фаренгейту» Рэй Брэдбери поднимает вопрос о коте Шрёдингера, в образе живого — мёртвого механического пса.
  6. В романе «Маг-целитель» Кристофер Сташеф весьма своеобразно описывает своё видение кота Шрёдингера.

И ещё много других фееричных, совершенно невозможных представлений о таком загадочном мысленном эксперименте.

Образование

Сдав экзамены в школе, Шредингер Эрвин был зачислен в Венский университет. Произошло это в 1906 году. В университете он выбрал курсы физики и математики. Особое влияние на формирование интересов юноши оказал Ф. Экснер. Он читал лекции по физике и большое значение придавал философским и методологическим вопросам науки. После знакомства с Ф. Хазенерлем, у Эрвина появился интерес к теоретическим аспектам физики. Именно от него будущий ученый узнал о насущных проблемах и сложностях, которые возникают при попытках их решить. В процессе обучения в университете Эрвин в совершенстве овладел всеми математическими методами в физике. Диссертационная работа молодого ученого, однако, была экспериментальной. Труд был посвящен исследованию влияния влажности на электрические характеристики некоторых изоляционных материалов (янтарь, эбонит, стекло). После сдачи экзаменов и защиты Шредингер Эрвин получил докторскую степень.

Разгадка парадокса – копенгагенская интерпретация

Ученые из Копенгагена разгадали загадку «Кота Шредингера». Современная копенгагенская интерпретация состоит в том, что кот жив/мертв без всяких промежуточных состояний, потому что ядро распадается или не распадается не при открытии ящика, а еще раньше – когда ядро направляется в детектор. Объяснение этому следующее: редукция волновой функции микросистемы «кот-детектор-ядро» не имеет никакой связи с человеком, наблюдающим за ящиком, а связана с детектором-наблюдателем ядра.

Данная интерпретация феномена Кота Шредингера отрицает возможность нахождения кота до открытия ящика в состоянии суперпозиции – в состоянии живого/мёртвого кота одновременно. Кот в макросистеме всегда находится лишь в каком-то одном состоянии.

Важно! Эксперимент Шредингера показал, что микрообъект и макрообъект ведут себя в системах в соответствии с разными законами – законами квантовой физики и законами физики в ее классическом понимании соответственно.

Но науки, изучающей явления при переходе от макросистемы к микросистеме, не существует. Эрвин Шредингер загорелся идеей проведения такого эксперимента именно с той целью, чтобы доказать слабость и неполноту общей теории физики. Его самым сокровенным желанием было продемонстрировать на конкретном опыте, что каждая наука выполняет свои задачи: классическая физика изучает макрообъекты, квантовая физика – микрообъекты. Есть потребность в разработке научных знаний для описания процесса перехода от больших к маленьким объектам в системах.

Сразу простому обывателю очень сложно понять сущность данного парадокса. Ведь в сознании каждого человека есть убежденность в том, что любой объект материального мира в данный момент времени может находиться только в какой-то одной точке.

Но теорию Шредингера можно применять только к микрообъектам, кот – же объект макромира.

Самой свежей интерпретацией парадокса «Кота Шредингера» является применение его в сериале «Теория большого взрыва», в котором главный герой Шелдон Купер объяснил его сущность для менее образованной Пенни. Купер перенес этот феномен в область человеческих отношений. Чтобы понять, хорошие или плохие отношения между людьми противоположного пола, просто нужно открыть ящик. А до этого момента любые отношения являются одновременно и хорошими, и плохими.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Андрей Измаилов
Наш эксперт
Написано статей
116
Добавить комментарий