À propos du chat de Schrödinger en termes simples. Le paradoxe du chat de Schrödinger. Explication du sens

Il y avait une sorte de "secondaire". Lui-même s'occupait rarement d'un problème scientifique précis. Son genre de travail préféré était une réponse à la recherche scientifique de quelqu'un, au développement de ce travail ou à sa critique. Malgré le fait que Schrödinger lui-même était un caractère individualiste, il avait toujours besoin de la pensée de quelqu'un d'autre, du soutien pour un travail ultérieur. Malgré cette approche particulière, Schrödinger a réussi à faire de nombreuses découvertes.

Donnée biographique

La théorie de Schrödinger est maintenant connue non seulement des étudiants des départements de physique et de mathématiques. Il intéressera tous ceux qui s'intéressent à la science populaire. Cette théorie a été créée célèbre physicien E. Schrödinger, qui est entré dans l'histoire comme l'un des fondateurs de la mécanique quantique. Le scientifique est né le 12 août 1887 dans la famille du propriétaire d'une usine de toile cirée. Le futur scientifique, célèbre dans le monde entier pour son mystère, aimait la botanique et le dessin dans son enfance. Son premier mentor fut son père. En 1906, Schrödinger commence ses études à l'Université de Vienne, au cours desquelles il commence à admirer la physique. À la première guerre mondiale, le scientifique est allé servir d'artilleur. V temps libre a étudié les théories d'Albert Einstein.

Au début de 1927, une situation dramatique s'était développée dans la science. E. Schrödinger pensait que la théorie des processus quantiques devait être basée sur l'idée de la continuité des ondes. Heisenberg, d'autre part, pensait que le concept de discrétion des ondes, ainsi que l'idée de sauts quantiques, devraient être le fondement de ce domaine de la connaissance. Niels Bohr n'a accepté aucun des postes.

Avancées de la science

Schrödinger a reçu le prix Nobel pour son concept de mécanique ondulatoire en 1933. Cependant, élevé dans les traditions de la physique classique, le scientifique ne pouvait penser dans d'autres catégories et ne considérait pas la mécanique quantique comme une branche à part entière de la connaissance. Il ne pouvait se satisfaire du comportement dual des particules, et il essaya de le réduire exclusivement à l'onde. Dans sa discussion avec N. Bohr, Schrödinger l'a exprimé ainsi : « Si nous prévoyons de préserver ces sauts quantiques dans la science, alors je regrette généralement d'avoir lié ma vie à la physique atomique.

Poursuite des travaux du chercheur

En même temps, Schrödinger n'était pas seulement l'un des fondateurs de la mécanique quantique moderne. C'est lui qui est le scientifique qui a introduit le terme « objectivité de la description » dans l'usage scientifique. C'est la capacité des théories scientifiques à décrire la réalité sans la participation d'un observateur. Ses recherches ultérieures ont été consacrées à la théorie de la relativité, aux processus thermodynamiques, à l'électrodynamique non linéaire de Born. En outre, les scientifiques ont fait plusieurs tentatives pour créer une théorie des champs unifiée. De plus, E. Schrödinger parlait couramment six langues.

Le mystère le plus connu

La théorie de Schrödinger, dans laquelle le même chat apparaît, est née de la critique scientifique de la théorie quantique. L'un de ses principaux principes est que tant que le système n'est pas surveillé, il est dans un état de superposition. À savoir, dans deux ou plusieurs états qui s'excluent mutuellement. L'état de superposition en science a la définition suivante : c'est la capacité d'un quantum, qui peut aussi être un électron, un photon, ou, par exemple, le noyau d'un atome, d'être simultanément dans deux états ou même dans deux points dans l'espace à un moment où personne ne l'observe.

Objets dans différents mondes

Il est très difficile pour une personne ordinaire de comprendre une telle définition. Après tout, chaque objet du monde matériel peut être soit à un point de l'espace, soit à un autre. Ce phénomène peut être illustré comme suit. L'observateur prend deux boîtes et place une balle de tennis dans l'une d'elles. Il sera clair qu'il est dans une case et pas dans l'autre. Mais si vous mettez un électron dans l'un des conteneurs, alors l'affirmation suivante sera vraie : cette particule est simultanément dans deux boîtes, aussi paradoxal que cela puisse paraître. De même, un électron dans un atome n'est pas à un point strictement défini à un moment donné. Il tourne autour du noyau, étant situé à tous les points de l'orbite simultanément. En science, ce phénomène est appelé "nuage d'électrons".

Que voulait prouver le scientifique ?

Ainsi, le comportement des petits et des grands objets est implémenté selon des règles complètement différentes. Dans le monde quantique, il existe des lois, et dans le macrocosme - absolument différentes. Cependant, il n'y a pas de tel concept qui expliquerait le passage du monde des objets matériels, familiers aux gens, au microcosme. La théorie de Schrödinger a été créée afin de démontrer le manque de recherche dans le domaine de la physique. Le scientifique a voulu montrer qu'il existe une science dont le but est de décrire de petits objets, et qu'il existe un domaine de connaissance qui étudie des sujets ordinaires. En grande partie grâce au travail du scientifique, la physique a été divisée en deux domaines : quantique et classique.

La théorie de Schrödinger : description

Le scientifique a décrit sa célèbre expérience de pensée en 1935. Dans sa mise en œuvre, Schrödinger s'est appuyé sur le principe de superposition. Schrödinger a souligné que tant que nous n'observons pas de photon, il peut s'agir d'une particule ou d'une onde ; à la fois rouge et vert; à la fois rond et carré. Ce principe d'incertitude, qui découle directement du concept de dualisme quantique, a été utilisé par Schrödinger dans sa célèbre énigme sur le chat. Le sens de l'expérience, en bref, est le suivant:

• Un chat est placé dans une boîte fermée, ainsi qu'un récipient qui contient de l'acide cyanhydrique et une substance radioactive.
• Le noyau peut se désintégrer en une heure. La probabilité que cela se produise est de 50 %.
• Si un noyau atomique se désintègre, cela sera enregistré par un compteur Geiger. Le mécanisme fonctionnera et la boîte avec le poison sera brisée. Le chat va mourir.
• Si la désintégration ne se produit pas, le chat de Schrödinger sera vivant.

Selon cette théorie, jusqu'à ce que l'observation d'un chat soit effectuée, il est simultanément dans deux états (mort et vivant), tout comme le noyau d'un atome (décomposé ou non décomposé). Bien sûr, cela n'est possible que selon les lois du monde quantique. Dans le macrocosme, un chat ne peut pas être à la fois vivant et mort.

Paradoxe de l'observateur

Pour comprendre l'essence de la théorie de Schrödinger, il faut aussi avoir une compréhension du paradoxe de l'observateur. Sa signification est que les objets du micromonde ne peuvent être simultanément dans deux états que lorsqu'ils ne sont pas observés. Par exemple, la soi-disant "Expérience avec 2 fentes et un observateur" est connue en science. Sur une plaque opaque, dans laquelle deux fentes verticales ont été pratiquées, les scientifiques ont dirigé un faisceau d'électrons. Sur l'écran derrière la plaque, des électrons ont peint un motif d'onde. En d'autres termes, ils ont laissé des rayures noires et blanches. Lorsque les chercheurs ont voulu observer comment les électrons volaient à travers les fentes, les particules n'ont affiché que deux bandes verticales sur l'écran. Ils se comportaient comme des particules, pas comme des ondes.

Explication de Copenhague

L'explication moderne de la théorie de Schrödinger s'appelle Copenhague. Basé sur le paradoxe de l'observateur, cela ressemble à ceci : tant que personne n'observe le noyau atomique dans le système, il est simultanément dans deux états - pourri et non pourri. Cependant, l'affirmation selon laquelle le chat est vivant et mort en même temps est extrêmement erronée. En effet, dans le macrocosme on n'observe jamais les mêmes phénomènes que dans le microcosme.

Par conséquent, nous ne parlons pas du système "cat-core", mais du fait que le compteur Geiger et le noyau de l'atome sont interconnectés. Le noyau peut choisir l'un ou l'autre état au moment où les mesures sont effectuées. Cependant, ce choix n'a pas lieu au moment où l'expérimentateur ouvre la boîte avec le chat de Schrödinger. En fait, l'ouverture de la boîte a lieu dans le macrocosme. Autrement dit, dans un système très éloigné du monde atomique. Par conséquent, le noyau choisit son état exactement au moment où il heurte le détecteur du compteur Geiger. Ainsi, Erwin Schrödinger, dans son expérience de pensée, n'a pas suffisamment décrit le système.

Conclusions générales

Ainsi, il n'est pas tout à fait correct de lier le macrosystème au monde microscopique. Dans le macrocosme, les lois quantiques perdent de leur force. Le noyau d'un atome ne peut être simultanément dans deux états que dans le microcosme. On ne peut pas en dire autant du chat, puisqu'il est un objet du macrocosme. Par conséquent, ce n'est qu'au premier coup d'œil que l'on a l'impression que le chat passe de la superposition à l'un des états au moment de l'ouverture de la boîte. En fait, son sort est déterminé au moment où le noyau atomique interagit avec le détecteur. La conclusion peut être faite comme suit : l'état du système dans l'énigme d'Erwin Schrödinger n'a rien à voir avec une personne. Cela ne dépend pas de l'expérimentateur, mais du détecteur — l'objet qui « observe » le noyau.

Suite du concept

La théorie de Schrödinger en mots simples est décrit comme suit : alors que l'observateur ne regarde pas le système, il peut être simultanément dans deux états. Cependant, un autre scientifique, Eugene Wigner, est allé plus loin et a décidé d'amener le concept de Schrödinger à l'absurdité complète. « Excusez-moi ! » a dit Wigner, « Et si un collègue se tenait à côté de l'expérimentateur en train de regarder le chat ? » Le partenaire ne sait pas exactement ce que l'expérimentateur a vu au moment où il a ouvert la boîte avec le chat. Le chat de Schrödinger sort de l'état de superposition. Cependant, pas pour le collègue de l'observateur. Ce n'est qu'au moment où ce dernier prend conscience du sort du chat que l'animal peut enfin être appelé vivant ou mort. De plus, des milliards de personnes vivent sur la planète Terre. Et le tout dernier verdict ne peut être rendu que lorsque le résultat de l'expérience devient la propriété de tous les êtres vivants. Bien sûr, vous pouvez raconter brièvement à tout le monde le sort du chat et la théorie de Schrödinger, mais c'est un processus très long et laborieux.

Les principes du dualisme quantique en physique n'ont jamais été réfutés par l'expérience de pensée de Schrödinger. Dans un sens, chaque créature ne peut être appelée ni vivante ni morte (en superposition) tant qu'il y a au moins une personne qui ne la regarde pas.

L'article décrit ce qu'est la théorie de Schrödinger. La contribution de ce grand scientifique à science moderne, et a également décrit une expérience de pensée qu'il a inventée à propos d'un chat. Le domaine d'application de ce type de connaissances est brièvement décrit.

Erwin Schrödinger

Le chat notoire, qui n'est ni vivant ni mort, est maintenant utilisé partout. Des films sont tournés sur lui, des communautés sur la physique et les animaux sont nommées en son honneur, il existe même une telle marque de vêtements. Mais le plus souvent, les gens pensent au malheureux paradoxe du chat. Mais son créateur, Erwin Schrödinger, est généralement oublié. Il est né à Vienne, qui faisait alors partie de l'Autriche-Hongrie. Il était le descendant d'une famille très instruite et riche. Son père, Rudolph, produisait du linoléum et investissait de l'argent, notamment dans la science. Sa mère était la fille d'un chimiste et Erwin allait souvent écouter les conférences de son grand-père à l'académie.

L'une des grands-mères du scientifique étant anglaise, il s'intéresse dès l'enfance à langues étrangères et un anglais parfaitement maîtrisé. Sans surprise, Schrödinger était le meilleur de la classe chaque année à l'école, et à l'université, il posait des questions difficiles. Dans la science du début du vingtième siècle, des divergences entre la physique classique plus compréhensible et le comportement des particules du micro et du nanomonde ont déjà été identifiées. Pour résoudre les contradictions naissantes et a jeté toutes ses forces

Contribution à la science

Pour commencer, il faut dire que ce physicien était impliqué dans de nombreux domaines de la science. Cependant, lorsque nous disons "théorie de Schrödinger", nous n'entendons pas une description mathématiquement harmonieuse de la couleur créée par lui, mais une contribution à la mécanique quantique. À cette époque, la technologie, l'expérimentation et la théorie allaient de pair. La photographie se développe, les premiers spectres sont enregistrés, le phénomène de radioactivité est découvert. Les scientifiques qui ont reçu les résultats ont travaillé en étroite collaboration avec les théoriciens : ils étaient d'accord, se complétaient, se disputaient. De nouvelles écoles et branches de la science ont été créées. Le monde a commencé à jouer avec des couleurs complètement différentes et l'humanité a reçu de nouveaux mystères. Malgré la complexité de l'appareil mathématique, décrivez ce qu'est la théorie de Schrödinger, langage simple pouvez.

Le monde quantique est simple !

Il est maintenant bien connu que l'échelle des objets à l'étude affecte directement les résultats. Les objets visibles à l'œil obéissent aux concepts de la physique classique. La théorie de Schrödinger s'applique à des corps de cent nanomètres sur cent nanomètres ou moins. Et le plus souvent, nous parlons en général d'atomes individuels et de particules plus petites. Ainsi, chaque élément des microsystèmes possède à la fois les propriétés d'une particule et d'une onde (dualisme particule-onde). Du monde matériel, les électrons, les protons, les neutrons, etc. sont inhérents à la masse et à l'inertie, la vitesse, l'accélération associées. De l'onde théorique - des paramètres tels que la fréquence et la résonance. Afin de comprendre comment cela est possible à la fois et pourquoi ils sont inséparables les uns des autres, les scientifiques ont dû revoir toute l'idée de la structure des substances en général.

La théorie de Schrödinger implique que mathématiquement, ces deux propriétés sont liées par une construction appelée fonction d'onde. Trouver une description mathématique de ce concept a valu à Schrödinger le prix Nobel. Cependant, la signification physique que l'auteur lui attribuait ne coïncidait pas avec les idées de Bohr, Sommerfeld, Heisenberg et Einstein, qui ont fondé la soi-disant interprétation de Copenhague. D'où le "paradoxe du chat" est né.

Fonction d'onde

Quand il s'agit du microcosme des particules élémentaires, les concepts inhérents aux macro-échelles perdent leur sens : masse, volume, vitesse, taille. Et les probabilités instables prennent tout leur sens. Les objets de cette taille ne peuvent pas être réparés par une personne - seules des méthodes d'étude indirectes sont disponibles pour les personnes. Par exemple, des traînées lumineuses sur un écran ou un film sensible, le nombre de clics, l'épaisseur du film projeté. Tout le reste est du domaine des calculs.

La théorie de Schrödinger est basée sur les équations que ce scientifique a dérivées. Et leur composante intégrale est la fonction d'onde. Il décrit sans ambiguïté le type et les propriétés quantiques de la particule étudiée. On pense que la fonction d'onde indique l'état, par exemple, d'un électron. Cependant, elle-même, contrairement aux idées de son auteur, n'a aucune signification physique. C'est juste un outil mathématique pratique. Puisque notre article expose la théorie de Schrödinger en termes simples, disons que le carré de la fonction d'onde décrit la probabilité de trouver un système dans un état prédéterminé.

Chat comme exemple d'objet macro

Avec cette interprétation, qui s'appelle Copenhague, l'auteur lui-même n'a pas accepté la fin de sa vie. Il n'aimait pas le flou du concept de probabilité, et il insistait sur la clarté de la fonction elle-même, et non sur son carré.

Comme exemple de l'incohérence de telles idées, il a soutenu que dans ce cas, le microcosme affecterait les macro-objets. La théorie est la suivante : si un organisme vivant (par exemple, un chat) et une capsule contenant un gaz toxique sont placés dans une boîte scellée, qui s'ouvre si un certain élément radioactif se désintègre, et reste fermée, si la désintégration ne se produit pas, puis avant d'ouvrir la boîte on obtient un paradoxe. Selon les concepts quantiques, un atome d'un élément radioactif se désintégrera avec une certaine probabilité sur une certaine période de temps. Ainsi, avant la détection expérimentale, l'atome est à la fois intact et pas en même temps. Et, comme le dit la théorie de Schrödinger, pour la même fraction de probabilité, le chat est à la fois mort, et autrement vivant. Ce qui, voyez-vous, est absurde, car en ouvrant la boîte, nous ne retrouverons qu'un seul état de l'animal. Et dans un contenant fermé, à côté de la capsule mortelle, le chat est soit mort, soit vivant, puisque ces indicateurs sont discrets et n'impliquent pas d'options intermédiaires.

Il existe une explication spécifique, mais pas encore totalement prouvée, à ce phénomène : en l'absence de conditions limitatives dans le temps pour déterminer l'état spécifique d'un chat hypothétique, cette expérience est sans aucun doute paradoxale. Cependant, les règles de la mécanique quantique ne peuvent pas être utilisées pour les macro-objets. Il n'a pas encore été possible de tracer avec précision la frontière entre le microcosme et l'ordinaire. Néanmoins, un animal de la taille d'un chat est sans aucun doute un macro objet.

Applications de la mécanique quantique

Comme pour tout phénomène, même théorique, se pose la question de l'utilité du chat de Schrödinger. La théorie du big bang, par exemple, est basée précisément sur les processus liés à cette expérience de pensée. Tout ce qui concerne les ultra-grandes vitesses, l'ultra-petite structure de la matière, l'étude de l'univers en tant que tel, est expliqué entre autres mécanique quantique.

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Le paradoxe du « chat de Schrödinger »

« Quiconque n'est pas choqué par la théorie quantique, ne le comprend pas », a déclaré Niels Bohr, le fondateur de la théorie quantique.
La base de la physique classique est la programmation sans ambiguïté du monde, sinon le déterminisme laplacien, avec l'avènement de la mécanique quantique, a été remplacé par l'invasion du monde des incertitudes et des événements probabilistes. Et ici, au moment le plus opportun, les expériences de pensée se sont avérées être réservées aux physiciens théoriciens. Il s'agissait de pierres de touche par rapport auxquelles de nouvelles idées ont été testées.

Le chat de Schrödinger est une expérience de pensée, proposé par Erwin Schrödinger, à qui il a voulu montrer l'incomplétude de la mécanique quantique dans le passage des systèmes subatomiques aux systèmes macroscopiques.

Un chat est placé dans une boîte fermée. La boîte contient un mécanisme contenant un noyau radioactif et un conteneur avec un gaz toxique. La probabilité que le noyau se désintègre en 1 heure est de 1/2. Si le noyau se désagrège, il active le mécanisme, il ouvre le récipient avec du gaz, et le chat meurt. Selon la mécanique quantique, si aucune observation n'est faite sur le noyau, alors son état est décrit par la superposition (mélange) de deux états - un noyau désintégré et un noyau non résolu, par conséquent, un chat assis dans une boîte est à la fois vivant et mort à la fois. Si la boîte est ouverte, l'expérimentateur ne peut voir qu'un seul état spécifique - "le noyau s'est désintégré, le chat est mort" ou "le noyau ne s'est pas désintégré, le chat est vivant".

Quand le système cesse-t-il d'exister comment mélanger deux états et en choisir un en particulier ?

Le but de l'expérimentation- montrer ce que mécanique quantique incomplet sans quelques règles indiquant dans quelles conditions un effondrement de la fonction d'onde se produit (un changement instantané de l'état quantique d'un objet qui se produit pendant la mesure), et le chat devient mort ou reste vivant, mais cesse d'être un mélange des deux .

Puisqu'il est clair qu'un chat doit nécessairement être soit vivant, soit mort (il n'y a pas d'état intermédiaire entre la vie et la mort), cela signifie que cela est également vrai pour le noyau atomique. Il sera nécessairement soit désintégré, soit non désintégré.

L'article de Schrödinger "The Current Situation in Quantum Mechanics" avec une expérience de pensée avec un chat a été publié dans la revue allemande "Natural Sciences" en 1935 pour discuter du paradoxe EPR.

Les articles d'Einstein-Podolsky-Rosen et de Schrödinger ont souligné la nature étrange de « l'intrication quantique » (un terme introduit par Schrödinger), caractéristique des états quantiques, qui sont une superposition des états de deux systèmes (par exemple, deux particules subatomiques) .

Interprétations de la mécanique quantique

Au cours de l'existence de la mécanique quantique, les scientifiques en ont proposé différentes interprétations, mais les plus soutenues de toutes aujourd'hui sont "Copenhague" et "Many worlds".

"Interprétation de Copenhague"- cette interprétation de la mécanique quantique a été formulée par Niels Bohr et Werner Heisenberg lors d'un travail commun à Copenhague (1927). Les scientifiques ont tenté de répondre aux questions posées par la dualité onde-particule inhérente à la mécanique quantique, en particulier à la question de la mesure.

Dans l'interprétation de Copenhague, le système cesse d'être une confusion d'états et choisit l'un d'eux au moment où l'observation a lieu. L'expérience avec le chat montre que dans cette interprétation la nature même de cette observation - la mesure - n'est pas bien définie. Certains pensent que l'expérience suggère que tant que la boîte est fermée, le système est dans les deux états à la fois, dans une superposition des états « noyau désintégré, chat mort » et « noyau non désintégré, chat vivant », et lorsque la boîte est ouverte, alors seulement la fonction d'onde se réduit à l'une des variantes. D'autres supposent que « l'observation » se produit lorsqu'une particule du noyau pénètre dans le détecteur ; cependant (et c'est le point clé de l'expérience de pensée) dans l'interprétation de Copenhague, il n'y a pas de règle claire qui dit quand cela se produit, et donc cette interprétation est incomplète jusqu'à ce qu'une telle règle y soit introduite, ou qu'il ne soit pas dit comment cela se produit. peut être introduit. La règle exacte est que l'aléatoire apparaît là où l'approximation classique est utilisée pour la première fois.

Ainsi, on peut s'appuyer sur l'approche suivante : on n'observe pas de phénomènes quantiques dans les systèmes macroscopiques (à l'exception du phénomène de superfluidité et de supraconductivité) ; par conséquent, si nous superposons une fonction d'onde macroscopique à un état quantique, nous devons conclure par expérience que la superposition s'effondre. Et bien qu'il ne soit pas tout à fait clair ce que cela signifie que quelque chose est "macroscopique" en général, on sait avec certitude qu'il s'agit d'un objet macroscopique. Ainsi, l'interprétation de Copenhague ne considère pas qu'avant l'ouverture de la boîte le chat soit dans un état de mélange des vivants et des morts.

Dans "l'interprétation de plusieurs mondes" la mécanique quantique, qui ne considère pas le processus de mesure comme quelque chose de spécial, les deux états du chat existent, mais décohère, c'est-à-dire il y a un processus dans lequel un système de mécanique quantique interagit avec l'environnement et acquiert les informations disponibles dans l'environnement, ou autrement, "s'emmêle" avec l'environnement. Et lorsque l'observateur ouvre la boîte, il s'emmêle avec le chat et à partir de là se forment deux états de l'observateur, correspondant à un chat vivant et un chat mort, et ces états n'interagissent pas l'un avec l'autre. Le même mécanisme de décohérence quantique est également important pour les histoires « partagées ». Dans cette interprétation, seul un « chat mort » ou un « chat vivant » peut figurer dans une « histoire partagée ».

En d'autres termes, lorsque la boîte est ouverte, l'univers se divise en deux univers différents, dans l'un desquels l'observateur regarde la boîte avec un chat mort, et dans l'autre, l'observateur regarde un chat vivant.

Le paradoxe de l'ami de Wigner

Le paradoxe de l'ami de Wigner est une expérience compliquée du paradoxe du chat de Schrödinger. Lauréat du prix Nobel, physicien américain Eugene Wigner a introduit la catégorie « amis ». Après avoir terminé l'expérience, l'expérimentateur ouvre la boîte et voit un chat vivant. L'état du chat au moment de l'ouverture de la boîte passe à l'état "le noyau ne s'est pas désintégré, le chat est vivant". Ainsi, le chat a été déclaré vivant au laboratoire. Il y a un "ami" à l'extérieur du laboratoire. L'ami ne sait pas encore si le chat est vivant ou mort. L'ami ne reconnaît le chat comme vivant que lorsque l'expérimentateur l'informe du résultat de l'expérience. Mais tous les autres "amis" n'ont pas encore reconnu le chat comme vivant, et ne le reconnaîtront que lorsqu'ils seront informés du résultat de l'expérience. Ainsi, un chat ne peut être considéré comme complètement vivant que lorsque tous les habitants de l'Univers connaissent le résultat de l'expérience. Jusqu'à ce point d'échelle Grand Univers le chat reste à la fois mi-vivant et mi-mort.

Ce qui précède est appliqué dans la pratique : dans l'informatique quantique et en cryptographie quantique. Un signal lumineux est transmis sur un câble à fibre optique, qui est dans une superposition de deux états. Si les attaquants se connectent au câble quelque part au milieu et y captent le signal afin d'écouter les informations transmises, cela effondrera la fonction d'onde (du point de vue de l'interprétation de Copenhague, une observation sera faite) et la lumière ira dans l'un des états. En effectuant des tests statistiques de la lumière à l'extrémité réceptrice du câble, il sera possible de détecter si la lumière est dans une superposition d'états ou a déjà été observée et transmise à un autre point sur elle. Cela fait création possible moyens de communication qui excluent l'interception de signaux invisibles et l'écoute clandestine.

L'expérience (qui, en principe, peut être réalisée, bien que des systèmes fonctionnels de cryptographie quantique capables de transmettre de grandes quantités d'informations n'aient pas encore été créés) montre également que "l'observation" dans l'interprétation de Copenhague n'a rien à voir avec la conscience de l'observateur. , puisque dans ce cas, les statistiques changent à l'extrémité du câble conduit à une branche complètement inanimée du fil.

Et en informatique quantique, l'état du « chat de Schrödinger » est un état intriqué spécial de qubits, dans lequel ils sont tous dans la même superposition de tous les zéros ou uns.

("Qubit" est le plus petit élément pour stocker des informations dans un ordinateur quantique. Elle autorise deux états propres, mais elle peut aussi être dans leur superposition. Chaque fois que l'état d'un qubit est mesuré, il entre aléatoirement dans l'un de ses propres états.)

En réalité! Petit frère du "chat de Schrödinger"

Cela fait 75 ans que le "chat de Schrödinger" est apparu, mais certaines des conséquences de la physique quantique semblent toujours diverger de nos idées quotidiennes sur la matière et ses propriétés. Selon les lois de la mécanique quantique, il devrait être possible de créer un tel état de "chat" lorsqu'il sera à la fois vivant et mort, c'est-à-dire sera dans un état de superposition quantique de deux états. Cependant, dans la pratique, la création d'une superposition quantique d'un si grand nombre d'atomes n'a pas encore été couronnée de succès. La difficulté est que plus il y a d'atomes en superposition, moins cet état est stable, car les influences extérieures tendent à le détruire.

Physiciens de l'Université de Vienne (publication dans la revue "Communication nature”, 2011) pour la première fois au monde, il a été possible de démontrer le comportement quantique d'une molécule organique constituée de 430 atomes et se trouvant dans un état de superposition quantique. La molécule obtenue par les expérimentateurs ressemble plutôt à une pieuvre. La taille des molécules est de l'ordre de 60 angströms, et la longueur d'onde de de Broglie pour une molécule n'était que de 1 picomètre. Une telle « pieuvre moléculaire » a pu démontrer les propriétés inhérentes au chat de Schrödinger.

Suicide quantique

Le suicide quantique est une expérience de pensée en mécanique quantique, qui a été proposée indépendamment par G. Moravek et B. Marshall, et en 1998 a été étendue par le cosmologue Max Tegmark. Cette expérience de pensée, étant une modification de l'expérience de pensée du chat de Schrödinger, montre clairement la différence entre deux interprétations de la mécanique quantique : l'interprétation de Copenhague et l'interprétation des mondes multiples d'Everett.

En fait, l'expérience est une expérience avec le chat de Schrödinger du point de vue du chat.

Dans l'expérience proposée, un pistolet est dirigé vers un participant, qui tire ou ne tire pas, selon la désintégration de tout atome radioactif. La probabilité qu'à la suite de l'expérience le pistolet tire et que le participant meure est de 50 %. Si l'interprétation de Copenhague est correcte, le canon finira par tirer et le concurrent mourra.
Si l'interprétation des mondes multiples d'Everett est correcte, alors à la suite de chaque expérience réalisée, l'univers se divise en deux univers, dans l'un desquels le participant reste en vie et dans l'autre il meurt. Dans les mondes où un participant meurt, il cesse d'exister. Au contraire, du point de vue du participant mort-vivant, l'expérience se poursuivra sans faire disparaître le participant. Cela se produit parce que dans n'importe quelle branche, le participant est capable d'observer le résultat de l'expérience uniquement dans le monde dans lequel il survit. Et si l'interprétation des mondes multiples est correcte, alors le participant peut remarquer qu'il ne mourra jamais pendant l'expérience.

Le participant ne pourra jamais parler de ces résultats, puisque du point de vue d'un observateur extérieur, la probabilité du résultat de l'expérience sera la même dans les mondes multiples et dans les interprétations de Copenhague.

L'immortalité quantique

L'immortalité quantique est une expérience de pensée qui découle d'une expérience de pensée avec le suicide quantique et affirme que, selon l'interprétation des mondes multiples de la mécanique quantique, les êtres dotés de la capacité de conscience de soi sont immortels.

Imaginez qu'un participant à une expérience fasse exploser une bombe nucléaire près de lui. Dans presque tous les univers parallèles, une explosion nucléaire détruira un participant. Mais, malgré cela, il doit y avoir un petit ensemble d'univers alternatifs dans lesquels le participant survit d'une manière ou d'une autre (c'est-à-dire des univers dans lesquels le développement d'un scénario potentiel de salut est possible). L'idée de l'immortalité quantique est que le participant reste vivant, et est ainsi capable de percevoir la réalité environnante, au moins dans l'un des Univers de l'ensemble, même si le nombre de tels univers est extrêmement petit par rapport au nombre de tous les Univers possibles. Ainsi, avec le temps, le participant découvrira qu'il peut vivre éternellement. Certains parallèles à cette inférence peuvent être trouvés dans le concept du principe anthropique.

Un autre exemple découle de l'idée du suicide quantique. Dans cette expérience de pensée, le participant pointe une arme sur lui-même, qui peut tirer ou non, selon le résultat de la désintégration d'un atome radioactif. La probabilité qu'à la suite de l'expérience le pistolet tire et que le participant meure est de 50 %. Si l'interprétation de Copenhague est correcte, le canon finira par tirer et le concurrent mourra.

Si l'interprétation des mondes multiples d'Everett est correcte, alors à la suite de chaque expérience réalisée, l'univers se divise en deux univers, dans l'un desquels le participant reste en vie et dans l'autre il meurt. Dans les mondes où un participant meurt, il cesse d'exister. Au contraire, du point de vue d'un participant non décédé, l'expérience se poursuivra sans conduire à la disparition du participant, puisqu'après chaque division d'univers, il ne pourra prendre conscience de lui-même que dans les univers où Il a survécu. Ainsi, si l'interprétation des mondes multiples d'Everett est correcte, alors le participant peut remarquer qu'il ne mourra jamais pendant l'expérience, "prouvant" ainsi son immortalité, du moins de son point de vue.

Les partisans de l'immortalité quantique soulignent que cette théorie ne contredit aucune loi connue de la physique (cette position est loin d'être unanimement acceptée dans le monde scientifique). Dans leur raisonnement, ils s'appuient sur les deux hypothèses controversées suivantes :
- l'interprétation des mondes multiples d'Everett est correcte, et non l'interprétation de Copenhague, puisque cette dernière nie l'existence d'univers parallèles ;
- tous les scénarios possibles dans lesquels le participant peut mourir pendant l'expérience contiennent au moins un petit sous-ensemble de scénarios où le participant reste en vie.

Un argument possible contre la théorie de l'immortalité quantique pourrait être que la deuxième hypothèse ne découle pas nécessairement de l'interprétation des mondes multiples d'Everett, et elle peut entrer en conflit avec les lois de la physique, qui sont censées s'appliquer à toutes les réalités possibles. L'interprétation des mondes multiples de la physique quantique n'implique pas nécessairement que « tout est possible ». Cela indique seulement qu'à un certain moment dans le temps, l'univers peut être divisé en un certain nombre d'autres, dont chacun correspondra à l'un des nombreux résultats possibles. Par exemple, on pense que la deuxième loi de la thermodynamique est valable pour tous les univers possibles. Cela signifie que théoriquement l'existence de cette loi empêche la formation d'univers parallèles, où elle serait violée. La conséquence de ceci peut être la réalisation, du point de vue de l'expérimentateur, d'un tel état de réalité où sa survie future devient impossible, car cela nécessiterait une violation de la loi de la physique, qui, selon l'hypothèse précédemment énoncée , est valable pour toutes les réalités possibles.

Par exemple, dans le cas de l'explosion d'une bombe nucléaire décrite ci-dessus, il est assez difficile de décrire un scénario plausible qui ne viole pas les principes biologiques de base dans lesquels le participant restera en vie. Les cellules vivantes ne peuvent tout simplement pas exister à des températures atteignant le centre d'une explosion nucléaire. Pour que la théorie de l'immortalité quantique reste valide, il est nécessaire qu'un raté d'allumage se produise (et par conséquent qu'une explosion nucléaire ne se produise pas), ou qu'un événement se produise, qui serait basé sur les lois de la physique encore non découvertes ou non prouvées. Un autre argument contre la théorie en discussion peut être la présence d'une mort biologique naturelle chez toutes les créatures, qui ne peut être évitée dans aucun des univers parallèles (au moins à ce stade du développement de la science)

D'autre part, la deuxième loi de la thermodynamique est une loi statistique, et l'apparition de fluctuations ne contredit rien (par exemple, l'apparition d'une région avec des conditions propices à la vie d'un observateur dans l'univers, dans son ensemble, a atteint l'état de mort thermique ; ou, en principe, le mouvement possible de toutes les particules résultant d'une explosion nucléaire, de telle sorte que chacune d'elles survole l'observateur), bien qu'une telle fluctuation ne se produise que dans une très petite partie de tous les résultats possibles. L'argument concernant l'inévitabilité de la mort biologique peut également être réfuté sur la base de considérations probabilistes. Pour chaque organisme vivant dans ce moment fois, il y a une probabilité non nulle qu'il reste en vie pendant la seconde suivante. Ainsi, la probabilité qu'il reste en vie pendant le prochain milliard d'années est également non nulle (puisqu'elle est le produit d'un grand nombre de facteurs non nuls), bien que très faible.

Le problème avec l'idée d'immortalité quantique est que, selon elle, un être conscient sera « forcé » de vivre des événements extrêmement improbables qui se produiront dans des situations dans lesquelles le participant, semble-t-il, devrait mourir. Même si le participant meurt dans de nombreux univers parallèles, les quelques univers que le participant est capable de percevoir subjectivement se développeront dans un scénario extrêmement improbable. Ceci, à son tour, peut en quelque sorte causer une violation du principe de causalité, dont la nature dans la physique quantique n'est pas encore assez clair.

Bien que l'idée de l'immortalité quantique découle principalement de l'expérience du "suicide quantique", Tegmark soutient que, dans toutes les conditions normales, chaque créature pensante passe par une étape (de quelques secondes à plusieurs années) de diminution du niveau d'auto- la conscience avant la mort, qui n'a rien à voir avec la mécanique quantique, et le participant n'a aucune possibilité d'existence à long terme à travers la transition d'un monde à un autre, lui donnant la possibilité de survivre.

Ici, l'observateur intelligent qui n'est conscient de lui-même que dans un nombre relativement restreint d'états possibles dans lesquels il conserve la conscience de soi, continue de rester, pour ainsi dire, dans un « corps sain ». La possibilité que l'observateur, tout en conservant sa conscience, reste paralysé, est beaucoup plus grande que s'il restait entier et indemne. Tout système (y compris un organisme vivant) a beaucoup plus d'opportunités de fonctionner de manière incorrecte que de rester en parfait état. L'hypothèse ergodique de Boltzmann exige que l'observateur immortel, tôt ou tard, passe par tous les états compatibles avec la préservation de la conscience, y compris ceux dans lesquels il ressentira des souffrances insupportables - et il y aura beaucoup plus de tels états que d'états de fonctionnement optimal de l'organisme . Ainsi, selon le philosophe David Lewis, nous devrions espérer que l'interprétation des mondes multiples est fausse.

Bra et ket Hamiltonien Ancienne théorie quantique

L'essence de l'expérimentation

Dans l'article original de Schrödinger, l'expérience est décrite comme suit :

Vous pouvez également construire des cas où le burlesque suffit. Un certain chat est enfermé dans une chambre en acier avec la machine infernale suivante (qui doit être protégée des interférences directes du chat) : à l'intérieur du compteur Geiger, il y a une infime quantité de substance radioactive, si petite qu'un seul atome peut se désintégrer en une heure, mais avec la même probabilité, il peut et ne se désagrège pas ; si cela se produit, le tube de lecture se décharge et le relais se déclenche, libérant le marteau qui brise le cône avec de l'acide cyanhydrique. Si nous laissons tout ce système à lui-même pendant une heure, alors nous pouvons dire que le chat sera vivant après ce temps, tant que la désintégration de l'atome ne se produira pas. La toute première désintégration d'un atome aurait empoisonné le chat. La fonction psi du système dans son ensemble exprimera cela en mélangeant ou en étalant le chat vivant et mort (désolé pour l'expression) à parts égales.

Typique dans de tels cas est que l'incertitude, initialement limitée au monde atomique, se transforme en incertitude macroscopique, qui peut être éliminée par observation directe. Cela nous empêche d'accepter naïvement le « modèle flou » comme reflétant la réalité. En soi, cela ne signifie rien d'imprécis ou de contradictoire. Il y a une différence entre une photo floue ou défocalisée et une photo de nuages ​​ou de brouillard.

Selon la mécanique quantique, si aucune observation n'est faite sur le noyau, alors son état est décrit par la superposition (mélange) de deux états - un noyau désintégré et un noyau non résolu, par conséquent, un chat assis dans une boîte est à la fois vivant et mort à la fois. Si la boîte est ouverte, l'expérimentateur ne peut voir qu'un seul état spécifique - "le noyau s'est désintégré, le chat est mort" ou "le noyau ne s'est pas désintégré, le chat est vivant".

La question est: quand le système cesse d'exister en tant que mélange de deux états et en choisit un en particulier ? Le but de l'expérience est de montrer que la mécanique quantique est incomplète sans certaines règles qui indiquent dans quelles conditions l'effondrement de la fonction d'onde se produit, et le chat devient mort ou reste vivant, mais cesse d'être un mélange des deux.

Puisqu'il est clair qu'un chat doit être soit vivant, soit mort (il n'y a pas d'état qui combine la vie et la mort), il en sera de même pour le noyau atomique. Il doit être soit désintégré, soit non désintégré.

Dans les grands systèmes complexes, constitués de plusieurs milliards d'atomes, la décohérence se produit presque instantanément, et pour cette raison un chat ne peut pas être simultanément mort et vivant dans une période de temps mesurable. Le processus de décohérence est une partie essentielle de l'expérience.

L'article original a été publié en 1935. Le but de cet article était de discuter du paradoxe Einstein-Podolsky-Rosen (EPR), publié par Einstein, Podolsky et Rosen plus tôt dans l'année. Les articles d'EPR et de Schrödinger ont souligné la nature étrange de « l'intrication quantique » (Germ. Verschränkung, ing. intrication quantique, terme introduit par Schrödinger), caractéristique des états quantiques, qui sont une superposition des états de deux systèmes (par exemple, deux particules subatomiques).

Interprétation de Copenhague

En fait, Hawking et bien d'autres physiciens sont d'avis que « l'école de Copenhague » d'interprétation de la mécanique quantique met l'accent sur le rôle de l'observateur sans justification. L'accord final entre les physiciens sur cette question n'a pas encore été atteint.

La parallélisation des mondes à chaque instant du temps correspond à un véritable automate non déterministe, contrairement à l'automate probabiliste, lorsqu'à chaque étape on choisit un des chemins possibles en fonction de leur probabilité.

Le paradoxe de Wigner

Il s'agit d'une version sophistiquée de l'expérience de Schrödinger. Eugene Wigner a introduit la catégorie « amis ». Après avoir terminé l'expérience, l'expérimentateur ouvre la boîte et voit un chat vivant. Le vecteur de l'état du chat au moment de l'ouverture de la boîte passe dans l'état « le noyau ne s'est pas décomposé, le chat est vivant ». Ainsi, le chat a été déclaré vivant au laboratoire. A l'extérieur du laboratoire se trouve ami. Ami ne sait pas encore si le chat est vivant ou mort. Ami ne reconnaît le chat comme vivant que lorsque l'expérimentateur l'informe du résultat de l'expérience. Mais tout le monde copains ils n'ont pas encore reconnu le chat comme vivant, et ils ne le reconnaîtront que lorsqu'ils seront informés du résultat de l'expérience. Ainsi, un chat ne peut être considéré comme complètement vivant (ou complètement mort) que lorsque toutes les personnes dans l'univers connaissent le résultat de l'expérience. Jusqu'à ce moment, à l'échelle du Grand Univers, le chat, selon Wigner, reste vivant et mort à la fois en cryptographie quantique. Un signal lumineux est transmis sur un câble à fibre optique, qui est dans une superposition de deux états. Si les attaquants se connectent au câble quelque part au milieu et y captent le signal afin d'écouter les informations transmises, cela effondrera la fonction d'onde (du point de vue de l'interprétation de Copenhague, une observation sera faite) et la lumière ira dans l'un des états. En effectuant des tests statistiques de la lumière à l'extrémité réceptrice du câble, il sera possible de détecter si la lumière est dans une superposition d'états ou a déjà été observée et transmise à un autre point sur elle. Cela permet de créer des moyens de communication qui excluent l'interception de signaux invisibles et l'écoute clandestine.

L'expérience (qui, en principe, peut être réalisée, bien que des systèmes fonctionnels de cryptographie quantique capables de transmettre de grandes quantités d'informations n'aient pas encore été créés) montre également que "l'observation" dans l'interprétation de Copenhague n'a rien à voir avec la conscience de l'observateur. , puisque dans ce cas, les statistiques changent à l'extrémité du câble conduit à une branche complètement inanimée du fil.

En informatique quantique, l'état du chat de Schrödinger est un état intriqué spécial de qubits, dans lequel ils sont tous dans la même superposition de tous les zéros ou uns, c'est-à-dire 1 2 (| 00… 0⟩ + | 11… 1⟩) (\ displaystyle (\ frac (1) (\ sqrt (2))) (| 00 \ points 0 \ rangle + | 11 \ points 1 \ rangle)).

Récemment publié sur le célèbre portail scientifique "PostNauka", l'article de l'auteur par Emil Akhmedov sur les causes du célèbre paradoxe, ainsi que sur ce qu'il n'est pas.

Le physicien Emil Akhmedov sur l'interprétation probabiliste, les systèmes quantiques fermés et la formulation d'un paradoxe.

À mon avis, la partie la plus difficile de la mécanique quantique, psychologiquement, philosophiquement et à bien d'autres égards, est son interprétation probabiliste. Beaucoup de gens ont contesté l'interprétation probabiliste. Par exemple, Einstein, avec Podolsky et Rosen, a proposé un paradoxe qui réfute l'interprétation probabiliste.

En plus d'eux, Schrödinger a également soutenu l'interprétation probabiliste de la mécanique quantique. En contradiction logique avec l'interprétation probabiliste de la mécanique quantique, Schrödinger a inventé le paradoxe du chat de Schrödinger. Il peut être formulé de différentes manières, par exemple, comme ceci : disons que vous avez une boîte avec un chat dedans et qu'une bouteille de gaz mortel est connectée à cette boîte. Une sorte de dispositif est connecté à l'interrupteur de ce cylindre, qui admet ou n'admet pas un gaz mortel, qui fonctionne comme suit : il y a un verre polarisant, et si le photon passant de la polarisation requise, le cylindre s'allume, le le gaz s'écoule vers le chat; si le photon est de mauvaise polarisation, alors le ballon ne s'allume pas, la clé ne s'allume pas, le ballon ne laisse pas entrer de gaz dans le chat.

Disons que le photon est polarisé circulairement et que l'appareil répond à la polarisation linéaire. Ce n'est peut-être pas clair, mais ce n'est pas très important. Avec une certaine probabilité, le photon sera polarisé d'une manière, avec une certaine probabilité - d'une autre. Schrödinger a dit : il s'avère qu'à un moment donné, jusqu'à ce que nous ouvrions le couvercle et que nous voyions si le chat est mort ou vivant (et le système est fermé), le chat sera avec une certaine probabilité en vie et avec une certaine probabilité sera mort. Peut-être que je formule négligemment le paradoxe, mais le résultat est une situation étrange où le chat n'est ni vivant ni mort. C'est ainsi que se formule le paradoxe.

À mon avis, ce paradoxe a une explication très claire et claire. C'est peut-être mon point de vue personnel, mais je vais essayer d'expliquer. La propriété principale de la mécanique quantique est la suivante : si nous décrivons un système fermé, alors la mécanique quantique n'est rien de plus que la mécanique ondulatoire, la mécanique des ondes. Cela signifie qu'il est décrit par des équations différentielles dont les solutions sont des ondes. Là où il y a des ondes et des équations différentielles, il y a des matrices et ainsi de suite. Ce sont deux descriptions équivalentes : la description matricielle et la description d'onde. La description matricielle appartient à Heisenberg, la description d'onde à Schrödinger, mais ils décrivent la même situation.

Ce qui suit est important : pendant que le système est fermé, il est décrit par une équation d'onde, et ce qui arrive à cette onde est décrit à l'aide d'une sorte d'équation d'onde. Toute l'interprétation probabiliste de la mécanique quantique survient après l'ouverture du système - elle est influencée de l'extérieur par un grand objet classique, c'est-à-dire non quantique. Au moment de l'exposition, il cesse d'être décrit par cette équation d'onde. La soi-disant réduction de la fonction d'onde et l'interprétation probabiliste surviennent. Jusqu'au moment de l'ouverture, le système évolue selon l'équation des ondes.

Maintenant, nous devons faire quelques commentaires sur la différence entre un grand système classique et un petit système quantique. D'une manière générale, un grand système classique peut également être décrit à l'aide de l'équation d'onde, bien que cette description soit généralement difficile à fournir, mais en réalité elle est totalement inutile. Ces systèmes se distinguent mathématiquement par leur action. Le soi-disant objet est en mécanique quantique, en théorie des champs. Pour un grand système classique, l'action est énorme, et pour un petit système quantique, l'action est petite. De plus, le gradient de cette action - le taux de changement de cette action dans le temps et dans l'espace - est énorme pour un grand système classique, et petit pour un petit système quantique. C'est la principale différence entre les deux systèmes. Du fait que l'action est très grande pour un système classique, il est plus pratique de la décrire non pas par quelques équations d'onde, mais simplement par des lois classiques comme la loi de Newton et ainsi de suite. Par exemple, pour cette raison, la Lune tourne autour de la Terre non pas comme un électron autour du noyau d'un atome, mais le long d'une orbite définie, bien définie, le long d'une orbite classique, trajectoire. Alors que l'électron, étant un petit système quantique, se déplace à l'intérieur de l'atome autour du noyau comme une onde stationnaire, son mouvement est décrit onde stationnaire, et c'est la différence entre les deux situations.

La mesure en mécanique quantique, c'est quand on agit sur un petit système quantique avec un grand système classique. Après cela, la réduction de la fonction d'onde se produit. A mon avis, la présence d'un ballon ou d'un chat dans le paradoxe de Schrödinger est la même que la présence d'un grand système classique qui mesure la polarisation d'un photon. Ainsi, la mesure a lieu non pas au moment où l'on ouvre le couvercle de la boîte et voit si le chat est vivant ou mort, mais au moment où le photon interagit avec le verre polarisant. Ainsi, à ce moment la fonction d'onde photonique est réduite, le ballon est dans un état tout à fait défini : soit il s'ouvre, soit il ne s'ouvre pas, et le chat meurt ou ne meurt pas. Tout. Il n'y a pas de « chats probabilistes » qu'il soit vivant avec une certaine probabilité, mort avec une certaine probabilité. Quand j'ai dit que le paradoxe du chat de Schrödinger a de nombreuses formulations différentes, j'ai juste dit qu'il y avait beaucoup de différentes façons trouver un appareil qui tue ou laisse un chat en vie. En substance, la formulation du paradoxe ne change pas.

J'ai entendu parler d'autres tentatives pour expliquer ce paradoxe à l'aide de plusieurs mondes et ainsi de suite. A mon avis, toutes ces explications ne tiennent pas la route. Ce que j'ai expliqué avec des mots au cours de cette vidéo peut être mis sous forme mathématique et l'exactitude de cette affirmation peut être vérifiée. Je souligne encore une fois qu'à mon avis, la mesure et la réduction de la fonction d'onde d'un petit système quantique se produisent au moment de l'interaction avec un grand système classique. Un si grand système classique est un chat avec un appareil qui le tue, et non une personne qui ouvre une boîte avec un chat et voit si le chat est vivant ou non. C'est-à-dire que la mesure a lieu au moment de l'interaction de ce système avec une particule quantique, et non au moment de la vérification du chat. De tels paradoxes, à mon avis, s'expliquent par l'application des théories et du bon sens.

L'essence même de l'expérience

Dans l'article original de Schrödinger, l'expérience est décrite comme suit :

Vous pouvez également construire des cas où le burlesque suffit. Un certain chat est enfermé dans une chambre en acier avec la machine infernale suivante (qui doit être protégée des interférences directes du chat) : à l'intérieur du compteur Geiger, il y a une infime quantité de substance radioactive, si petite qu'un seul atome peut se désintégrer en une heure, mais avec la même probabilité, il peut et ne se désagrège pas ; si cela se produit, le tube de lecture se décharge et le relais se déclenche, libérant le marteau qui brise le cône avec de l'acide cyanhydrique. Si nous laissons tout ce système à lui-même pendant une heure, alors nous pouvons dire que le chat sera vivant après ce temps, tant que la désintégration de l'atome ne se produira pas. La toute première désintégration d'un atome aurait empoisonné le chat. La fonction psi du système dans son ensemble exprimera cela en mélangeant ou en étalant le chat vivant et mort (désolé pour l'expression) à parts égales. Typique dans de tels cas est que l'incertitude, initialement limitée au monde atomique, se transforme en incertitude macroscopique, qui peut être éliminée par observation directe. Cela nous empêche d'accepter naïvement le « modèle flou » comme reflétant la réalité. En soi, cela ne signifie rien d'imprécis ou de contradictoire. Il y a une différence entre une photo floue ou défocalisée et une photo de nuages ​​ou de brouillard. Selon la mécanique quantique, si aucune observation n'est faite sur le noyau, alors son état est décrit par la superposition (mélange) de deux états - un noyau désintégré et un noyau non résolu, par conséquent, un chat assis dans une boîte est à la fois vivant et mort à la fois. Si la boîte est ouverte, l'expérimentateur ne peut voir qu'un seul état spécifique - "le noyau s'est désintégré, le chat est mort" ou "le noyau ne s'est pas désintégré, le chat est vivant". La question est : quand le système cesse-t-il d'exister en tant que mélange de deux états pour en choisir un en particulier ? Le but de l'expérience est de montrer que la mécanique quantique est incomplète sans certaines règles qui indiquent dans quelles conditions l'effondrement de la fonction d'onde se produit, et le chat devient mort ou reste vivant, mais cesse d'être un mélange des deux.

Puisqu'il est clair qu'un chat doit être soit vivant, soit mort (il n'y a pas d'état qui combine la vie et la mort), il en sera de même pour le noyau atomique. Il doit être soit désintégré, soit non désintégré.

L'article original a été publié en 1935. Le but de l'article était de discuter du paradoxe Einstein-Podolsky-Rosen (EPR), publié par Einstein, Podolsky et Rosen plus tôt dans la même année.