Кіт Шредінгера: про що це?

науки

Він був створений у 1935 році і повернувся останнім часом у популярній серії "Теорія великого вибуху": кіт Шредінгера. Розпочатий як мислительний експеримент фізиком і лауреатом Нобелівської премії Ервіном Шредінгером, тепер він знову і знову з’являється у повсякденних засобах масової інформації. Але що таке знаменитий кіт?

Не зовсім той ящик, який мав на увазі Ервін Шредінгер у 1935 році, але подібний - Шуттерсток / Далібор Валек

Так, коти мали культовий потенціал ще до винайдення Інтернету. Але Шредінгер не тільки доводить це: за кішкою Шредінгера стоїть розумовий експеримент, який має довести, що перенесення законів квантової механіки у наш повсякденний світ є безглуздим.

Кіт Шредінгера: експериментальна установка

Ервін Шредінгер задає питання про те, чи кішка жива чи ні - йдеться про стан кішки всередині коробки, яку неможливо побачити, що також може бути своєрідною смертельною пасткою. Не хвилюйтесь: це лише продуманий експеримент. Руками Ервіна Шредінгера жодна тварина не постраждала. На цей момент можна очікувати відповідь: Кіт живий і мертвий. Вибачте? Це взагалі не працює. Правильно! Але найкраще крок за кроком продовжити, переглянувши експериментальну установку:

• Кішку поміщають у ящик, який не видно ззовні протягом години.
• У коробці також є нестабільне атомне ядро, яке з певною ймовірністю розпадеться протягом певного періоду часу, а також лічильник Гейгера з молотком і пляшкою з ціаністим воднем.
• Якщо атомне ядро розпадеться, лічильник Гейгера вдаряє через радіоактивне випромінювання та спрацьовує молот.
• Варіант 1: Молоток може впасти на пляшку з отрутою, і кіт загине.
• Варіант 2: Якщо нестабільне атомне ядро не розпадеться, лічильник Гейгера залишиться неактивним, і молоток не розбиє пляшку з ціаністим воднем. Кіт жив би.

Ось в чому кіт Шредінгера

Питання про стан кота Шредінгера служить для того, щоб у формі парадоксу показати, що квантово -механічні закони не так просто поєднати із законами нашого повсякденного світу:

Об’єкти в мікрокосмосі потрапляють у сферу квантової механіки. Окремі атоми, наприклад, такі як радіоактивні атоми в коробці Шредінгера, мають властивість не перебувати в твердому стані і, наприклад, мати можливість перебувати в двох місцях одночасно, якщо ми їх не спостерігаємо. Це нормально і навіть необхідно для атомів. Тільки якщо ми поглянемо на атоми, вони знаходяться в постійному стані.

У макрокосмосі, тобто у нашому повсякденному середовищі, це виглядає інакше. Будинок, наприклад, має нерухомі властивості. Після будівництва він завжди знаходиться з одного боку вулиці і не може бути одночасно з іншого боку вулиці. Подібне і з живими істотами. Тварини, такі як кіт Шредінгера, не можуть бути мертвими або живими одночасно, але завжди мають один із цих екзистенційних станів.

Це означає… ?

Для думкового експерименту це означає: Поки ми не спостерігаємо атомне ядро в прихованій коробці, воно розпалося і не розпалося одночасно - це, мабуть, важка ідея з нашої макрокосмічної точки зору. Згодом це означає, що лічильник Гейгера б’є і не б’є, молот падає і не падає, отрута виділяється і не виділяється, а кіт живий і мертвий. Останнє, однак, не працює, оскільки кішка як частина макрокосмосу повинна бути або тією, або іншою, і не може бути одночасно обома. Мікро- та макрокосми неможливо об’єднати так легко. Невідомо, чому Ервін Шредінгер вибрав для прикладу кішку. Зрештою, його доказ знаходить зупинку на einfachierisch.de.

У вас є які-небудь питання? Наступне відео знову ілюструє експеримент: