Kvantne mačke. Tumačenja kvantne mehanike. Kvantni svijet je jednostavan

· Bra i ket · Hamiltonian · Stara kvantna teorija

Mačak i pakleni stroj

U svom misaonom eksperimentu Schrödinger je zaključao hipotetsku mačku u čeličnu komoru zajedno s paklenim strojem: Geigerov brojač detektira raspad jedne nestabilne jezgre u radioaktivnoj tvari, a zatim pokreće mehanizam koji ubija životinju. Prema zakonima kvantna mehanika, nestabilna atomska jezgra može biti u stanju neizvjesnosti u kojem je i netaknuta i već se raspala. Pakleni stroj sada osigurava da je životinja kvantno mehanički isprepletena s tom atomskom jezgrom.

Vidi također: Portal:Fizika

Suština eksperimenta

Schrödingerov izvorni rad opisuje eksperiment na sljedeći način:

Također je moguće konstruirati slučajeve u kojima je burleska sasvim dovoljna. Određena mačka zaključana je u čeličnu komoru zajedno sa sljedećim paklenim strojem (koji mora biti zaštićen od mačje izravne intervencije): unutar Geigerovog brojača nalazi se sićušna količina radioaktivne tvari, toliko mala da se samo jedan atom može raspasti u sat, ali s istom vjerojatnošću da se i ne raspadne; ako se to dogodi, cijev za očitavanje se isprazni i relej se aktivira, otpuštajući čekić koji razbija tikvicu s cijanovodičnom kiselinom. Ako cijeli ovaj sustav ostavimo sam sebi na sat vremena, onda možemo reći da će mačka nakon tog vremena biti živa, sve dok se atom ne raspadne. Prvi atomski raspad bi otrovao mačku. Psi-funkcija sustava kao cjeline će to izraziti miješanjem ili mazanjem žive i mrtve mačke (oprostite na izrazu) u jednakim dijelovima.

Stoga u čeličnoj komori mora postojati limb u kojem atomska jezgra ostaje netaknuta i mačka je živa, ali se jezgra raspada i mačka je mrtva. Životinja je, dakle, istovremeno i mrtva i živa - sve dok se čovjek ne otvori i pogleda u kameru i tako "odabere" između te dvije mogućnosti.

Predmeti u različitim svjetovima

Naravno, ovo paradoksalno hibridno postojanje bilo bi teško uočiti kod prave mačke. S jedne strane, nemoguće je kontrolirati kvantno stanje nestabilne atomske jezgre. S druge strane, fizičko stanje živog bića ne može se jasno definirati. Zbog toga se Schrödingerov misaoni eksperiment obično prikazuje ionima, većim molekulama ili sićušnim oscilatorima koji su jedva vidljivi golim okom. Istraživači predvođeni Nicolasom Gisinom sa Sveučilišta u Ženevi i Alexanderom Lvovskim i kolegama sa Sveučilišta Calgary u Kanadi sada koriste drugačiji sustav modela.

Ono što je tipično u takvim slučajevima je da se neizvjesnost izvorno ograničena na atomski svijet transformira u makroskopsku nesigurnost, koja se može eliminirati izravnim promatranjem. To nas sprječava da naivno prihvatimo "model zamućenja" kao odraz stvarnosti. To samo po sebi ne znači ništa nejasno ili kontradiktorno. Postoji razlika između mutne fotografije ili fotografije koja nije u fokusu i fotografije oblaka ili magle.

Obje skupine služile su kao mačji laserski impulsi koji su se sastojali od mnogo tisuća fotona i stoga su bili vidljivi. Da bi svjetlosni puls, kao i njegov "živi" model, bio u dva potpuno različita stanja - mrtav i živ, da tako kažemo, na njega je superponiran jedan foton koji je prethodno prošao kroz prozirno zrcalo.

Lagana čestica preuzela je ulogu atomske jezgre. Foton je zrcalo reflektiralo s vjerojatnošću od pedeset posto svaki ili ga je ono prenijelo. Ako je bio ometen, onda je stigao do promatrača "Alice", u drugom slučaju - do promatrača "Bob". Poput raspadajuće atomske jezgre, foton je u stanju eksplozije - dok se ne izvrši mjerenje. Nemoguće je reći prolazi li čestica svjetlosti kroz prozirno zrcalo ili se odbija od njega. Foton može pogoditi obje putanje u isto vrijeme. I Alice i Bob paradoksalno ulaze u jedan, a ne u foton u isto vrijeme.

Prema kvantnoj mehanici, ako se jezgra ne promatra, tada je njeno stanje opisano superpozicijom (miješanjem) dvaju stanja - raspadnute jezgre i neraspadnute jezgre, dakle, mačka koja sjedi u kutiji je i živa i mrtva u isto vrijeme. Ako se kutija otvori, eksperimentator može vidjeti samo jedno specifično stanje - "jezgra se raspala, mačka je mrtva" ili "jezgra se nije raspala, mačka je živa".

Ovo kvantno mehaničko stanje levitacije također je bilo vidljivo kada je foton, nakon što je prošao kroz prozirno zrcalo i stigao do Boba, bio superponiran svjetlosnim pulsom na, primjerice, deset tisuća identičnih fotona - Schrödingerova mačka. Tek kada su Alice i Bob svojim fotodetektorima odredili broj dolaznih fotona, pokazalo se "pravo" stanje mačke. Da je Alice registrirala foton, Bob bi pronašao deset tisuća.

Budući da je broj fotona uvelike varirao od svjetlosnog pulsa do svjetlosnog pulsa, jedna čestica svjetlosti po kojoj se živa životinja razlikovala od Schrödingerove mrtve mačke bila je zapravo premalena za pouzdano razlikovanje. Ali istraživači su pronašli način da razlikuju živu od mrtve Schrödingerove mačke. Kako bi to učinili, proveli su mnoge pokuse s pojedinačnim fotonima i laserskim impulsima i izmjerili koliko je fotona stiglo do Alice i Boba svaki put. Zatim su odredili koliko bi Bobovih fotona fluktuiralo oko prosjeka da je Alice detektirala foton ili foton i usporedili ta dva rezultata.

Pitanje glasi ovako: kada sustav prestaje postojati kao mješavina dva stanja i odabire jedno specifično? Svrha je eksperimenta pokazati da je kvantna mehanika nepotpuna bez nekih pravila koja pokazuju pod kojim se uvjetima valna funkcija kolabira, a mačka ili postaje mrtva ili ostaje živa, ali prestaje biti mješavina obojega.

Kanadski istraživači oko Alexandera Lvovskog otkrili su da su fluktuacije u broju fotona u prvom slučaju bile oko jedan i pol puta veće nego u drugom slučaju. Kao rezultat toga, svjetlosni impulsi žive Schrödingerove mačke "treperili" su primjetno više od svjetlosnih impulsa. Tako su Lvovski i njegovi kolege mogli vlastitim očima vidjeti trenutno stanje Schrödingerove omiljene životinje.

Schrödingerova mačka: eksperimentalna postavka

Nastala kao misaoni eksperiment fizičara i nobelovca Erwina Schrödingera, danas se iznova pojavljuje u svakodnevnim medijima. Ali što s tim? poznata mačka? Ali Schrödinger to ne dokazuje samo. Iza Schrödingerove mačke krije se misaoni eksperiment koji dokazuje da je prenošenje zakona kvantne mehanike u naš svakodnevni svijet besmisleno. Erwin Schrödinger postavlja pitanje je li mačka živa ili ne - riječ je o stanju mačke unutar slijepe kutije, koja ujedno može biti i smrtonosna zamka.

Budući da je jasno da mačka mora biti ili živa ili mrtva (ne postoji stanje koje spaja život i smrt), to će biti slično i za atomsku jezgru. Mora biti ili raspadnuto ili neraspadnuto.

U velikim složenim sustavima koji se sastoje od mnogo milijardi atoma, dekoherencija se događa gotovo trenutačno, i iz tog razloga mačka ne može biti i mrtva i živa kroz bilo koju mjerljivu količinu vremena. Proces dekoherencije bitna je komponenta eksperimenta.

Ovo je samo misaoni eksperiment. Erwina Schrödingera životinja nije ozlijedila. U ovoj fazi možete očekivati ​​odgovor: mačka je živa i mrtva. Ali idemo korak po korak, gledajući eksperimentalni postav. Mačka dolazi u nevidljivu kutiju na sat vremena. Kutija također sadrži nestabilnu atomsku jezgru koja se može srušiti u određenom vremenskom razdoblju, Geigerov brojač s čekićem i bocu cijanovodične kiseline.

Ako se atomska jezgra raspadne, Geigerov brojač će pogoditi zbog radioaktivnog zračenja i pokrenuti čekić. Opcija 1: Čekić može pasti na bocu s otrovom, uzrokujući smrt mačke. Opcija 2: Ako se nestabilna atomska jezgra ne uništi, Geigerov brojač ostat će neaktivan i čekić neće razbiti bocu cijanovodik.

Izvorni članak objavljen je 1935. Svrha članka bila je rasprava o paradoksu Einstein–Podolsky–Rosen (EPR), koji su objavili Einstein, Podolsky i Rosen ranije te godine. Radovi EPR i Schrödinger ocrtali su čudnu prirodu "kvantne isprepletenosti" (njemački: kvantna isprepletenost). Verschränkung, Engleski kvantna isprepletenost, termin koji je skovao Schrödinger), karakteristično za kvantna stanja koja su superpozicija stanja dvaju sustava (na primjer, dvije subatomske čestice).

O tome govori Schrödingerov mačak

Pitanje Schrödingerovog stanja usitnjavanja ističe, kao paradoks, da se kvantnomehanički zakoni ne mogu tako lako pomiriti sa zakonima našeg svakodnevnog svijeta. Objekti u mikrokozmosu spadaju u područje kvantne mehanike. Na primjer, pojedinačni atomi, kao što su radioaktivni atomi u Schrödingerovoj kutiji, imaju svojstvo da ne mogu formirati čvrsto stanje i da mogu biti na dva mjesta istovremeno osim ako ih ne promatramo. To je normalno i čak neophodno za atome. Tek kad promatramo atome, oni su u konstantnom stanju.

Kopenhagensko tumačenje

Zapravo, Hawking i mnogi drugi fizičari smatraju da je tumačenje kvantne mehanike Kopenhaške škole neopravdano u naglašavanju uloge promatrača. Konačno jedinstvo među fizičarima po ovom pitanju još uvijek nije postignuto.

Paralelizacija svjetova u svakom trenutku vremena odgovara pravom nedeterminističkom automatu, za razliku od probabilističkog, kada na svakom koraku jedan od moguće načine ovisno o njihovoj vjerojatnosti.

U makrokozmosu, ovo je naš svijet svakodnevice, on izgleda drugačije. Na primjer, kuća ima izdržljiva svojstva. Jednom izgrađena, uvijek je s jedne strane ceste i ne može u isto vrijeme biti s druge strane ulice. Životinje poput Schrödingerove mačke ne mogu biti mrtve ili žive u isto vrijeme, nego uvijek imaju jedno od ovih egzistencijalnih stanja.

Za misaoni eksperiment to znači: sve dok ne promatramo atomsku jezgru u nevidljivoj kutiji, ona se u isto vrijeme raspada i ne uništava - što je doduše teška ideja s našeg makrokozmičkog gledišta. To znači da Geigerov brojač udara i ne udara, čekić pada i ne ispušta, otrov pušta i ne pušta, a mačka je živa i mrtva. Ovo drugo, međutim, ne ide, jer mačka kao dio makrokozmosa mora biti ili jedno ili drugo, a ne oboje u isto vrijeme.

Wignerov paradoks

Ovo je komplicirana verzija Schrödingerovog eksperimenta. Eugene Wigner uveo je kategoriju "prijatelja". Nakon završetka eksperimenta, eksperimentator otvara kutiju i vidi živu mačku. Vektor stanja mačke u trenutku otvaranja kutije prelazi u stanje "jezgra se nije raspala, mačka je živa". Tako je u laboratoriju mačka prepoznata kao živa. Izvan laboratorija je Prijatelj. Prijatelj ne zna još je li mačka živa ili mrtva. Prijatelj prepoznaje mačku kao živu tek kada mu eksperimentator priopći ishod eksperimenta. Ali svi ostali Prijatelji mačka još nije prepoznata kao živa, a bit će prepoznata tek kada im se priopći rezultat pokusa. Dakle, mačka se može prepoznati kao potpuno živa (ili potpuno mrtva) tek kada svi ljudi u svemiru znaju rezultat eksperimenta. Do ove točke u razmjeru Veliki svemir mačka, prema Wigneru, u kvantnoj kriptografiji ostaje živa i mrtva u isto vrijeme. Svjetlosni signal u superpoziciji dva stanja šalje se kroz optički kabel. Ako se napadači spoje na kabel negdje u sredini i tamo naprave signalnu slavinu kako bi prisluškivali odaslane informacije, tada će to urušiti valnu funkciju (sa stajališta kopenhagenske interpretacije, promatrat će se) i svjetlo će prijeći u jedno od stanja. Provođenjem statističkih testova svjetlosti na prijemnom kraju kabela, bit će moguće detektirati je li svjetlost u superpoziciji stanja ili je već opažena i prenesena na drugu točku. To radi moguće stvaranje komunikacijska sredstva koja isključuju nedetektabilno presretanje signala i prisluškivanje.

Mikrokozmos i makrokozmos ne mogu se tako lako spojiti. Nije poznato zašto je Erwin Schrödinger izabrao mačku kao primjer. Na kraju, njegov dokaz stoga nalazi odstupnicu. Austrijski fizičar Erwin Schrödinger pokušao je misaonim eksperimentom prevesti čudno ponašanje kvantnog svijeta u makroskopski svijet i objasniti ga.

Svijet kvantne fizike čudan je i često teško razumljiv. Kvant je najmanja čestica. Oni se pokoravaju vlastitim fizičkim pravilima, za koja se često čini da su u suprotnosti s našom svakodnevnom stvarnošću. To se naziva raspadom atomske jezgre. Dok nitko mjerenjem ne provjerava raspada li se atomska jezgra, oba su slučaja točna s kvantnomehaničkog gledišta: jezgra se raspala u isto vrijeme i nije kolabirala.

Eksperiment (koji se u načelu može izvesti, iako još nisu stvoreni funkcionalni kvantni kriptografski sustavi sposobni za prijenos velikih količina informacija) također pokazuje da “promatranje” u kopenhaškoj interpretaciji nema nikakve veze sa sviješću promatrača, budući da u ovom slučaju promjena statistike do kraja kabela dovodi do potpuno neživog ogranka žice.

To je zbog činjenice da se na mikroskopskoj razini čestice više ne mogu precizno promatrati i njihova su svojstva istinita samo s određenom vjerojatnošću. Austrijski fizičar Erwin Schrödinger pokušao je misaonim eksperimentom prevesti ovo čudno ponašanje kvantnog svijeta u makroskopski svijet.

U ovoj mentalnoj igri mačka je smještena u kutiju. Dodatno, mala količina radioaktivnog materijala, Geigerov brojač, mali čekić i bočica s otrovnim cijanovodikom dodani su u kutiju i poklopac je zapečaćen. Količina radioaktivne tvari je toliko mala da se unutar sat vremena, s vjerojatnošću od 50%, atom može raspasti.

U kvantnom računalstvu, stanje Schrödingerove mačke je posebno zapleteno stanje kubita u kojem su svi u istoj superpoziciji svih nula ili jedinica, tj. 1 2 (| 00 … 0 ⟩ + | 11 … 1 ⟩) (\displaystyle (\frac (1)(\sqrt (2)))(|00\dots 0\rangle +|11\dots 1\rangle)).

Ako se to dogodi u ovom trenutku, Geigerov brojač će reagirati i pokrenuti mehanizam u kojem čekić razbija bočicu fluorovodične kiseline, a plin koji izlazi ubija mačku. Bez otvaranja kutije, nakon sat vremena ne možete reći je li atom izumro ili nije. S kvantno-mehaničkog gledišta, vrijede oba slučaja: atom se i raspao i nije se raspao.

Međutim, budući da raspad atoma uzrokuje lančanu reakciju koja rezultira smrću mačke, ne možete reći bez gledanja, čak i ako je mačka još uvijek živa. Rečeno jezikom kvantne mehanike, to znači da je mačka mrtva i živa. Naravno, zdrav razum proturječi tome. Problem s ovim razmatranjem je taj što se izjave kvantne mehanike ne mogu lako primijeniti na makroskopske objekte kao što je mačka.

Nedavno je na poznatom znanstvenom portalu "PostScience" objavljen autorski članak Emila Akhmedova o razlozima nastanka poznatog paradoksa, kao i o tome što on nije.

Fizičar Emil Akhmedov o probabilističkoj interpretaciji, zatvorenim kvantnim sustavima i formulaciji paradoksa.

Po mom mišljenju, najteži dio kvantne mehanike, psihološki, filozofski i u mnogim drugim aspektima, jest njezina probabilistička interpretacija. Mnogi su se ljudi raspravljali s probabilističkim tumačenjem. Na primjer, Einstein je zajedno s Podolskim i Rosenom došao do paradoksa koji pobija probabilističku interpretaciju.

Primjena kvantne mehanike

Brza internetska slava može se postići provjerenim sredstvima. Da ovakav način držanja mačaka može donijeti i znanstvenu slavu pokazao je misaoni eksperiment Erwina Schrödingera. Mačka Erwina Schrödingera učinila je znanstvenika višestruko slavnijim nego što je bio. Dobitnik Nobelove nagrade za fiziku sada ima 126 godina.

Pakleni stroj Erwina Schrödingera

Ali zašto fizičar blokira mačku u kutiji? U svakom slučaju, nije se radilo o kutizmu u misaonom eksperimentu - radilo se o životu ili smrti. Jer s mačkom je Schrödinger spakirao nešto radioaktivnog materijala, Geigerov brojač, čekić i bočicu cijanovodika. Već ovdje je očito da kutija vjerojatno nije bila ugodno sklonište, već "pakleni stroj", kako je fizičar prikladno opisao njen dizajn.

Osim njih, Schrödinger je polemizirao i s probabilističkim tumačenjem kvantne mehanike. Kao logičku kontradikciju probabilističkom tumačenju kvantne mehanike, Schrödinger je došao do takozvanog paradoksa Schrödingerove mačke. Može se formulirati na različite načine, na primjer: recimo da imate kutiju u kojoj sjedi mačka, a na tu kutiju je spojena boca smrtonosnog plina. Na sklopku ovog cilindra, koja propušta ili ne propušta smrtonosni plin, spojena je neka vrsta uređaja koji radi na sljedeći način: nalazi se polarizirajuće staklo i ako je foton u prolazu potrebne polarizacije, tada se cilindar okreće. na, plin teče u mačku; ako je foton krive polarizacije, onda se cilindar ne pali, ključ se ne pali, cilindar ne pušta plin u mačku.

Ovo pakleno računalo moglo bi ubiti mačku za sat vremena. Njihovo pojedinačni elementi međusobno su povezani na sljedeći način: čim se jedan od radioaktivnih atoma raspadne, aktivira se Geigerov brojač, što pak uzrokuje da čekić padne na bočicu. Tako bi cijanovodična kiselina mogla pobjeći, a mačka bi od toga brzo uginula.

Dijaboličan dizajn mogao je omogućiti mački da živi. Budući da se raspad radioaktivnih tvari događa prema vjerojatnosti. Budući da je količina radioaktivnog materijala mala, ponderirane vjerojatnosti života definirane su ovdje: činjenica da se radioaktivna čestica raspadne unutar jednog sata jednako je vjerojatna kao i činjenica da se nijedna od njih ne raspadne.

Recimo da je foton cirkularno polariziran, a uređaj reagira na linearnu polarizaciju. Ovo možda nije jasno, ali nije jako važno. S određenom vjerojatnošću foton će biti polariziran na jedan način, s određenom vjerojatnošću - na drugi. Schrödinger je rekao: situacija je takva da će u jednom trenutku, sve dok ne otvorimo poklopac i vidimo je li mačka mrtva ili živa (a sustav je zatvoren), mačka s određenom vjerojatnošću biti živa, a s određenom će biti mrtva vjerojatnost. Možda neoprezno formuliram paradoks, ali krajnji rezultat je čudna situacija: mačka ni živa ni mrtva. Ovako je formuliran paradoks.

Po mom mišljenju, ovaj paradoks ima potpuno jasno i precizno objašnjenje. Možda je ovo moje osobno gledište, ali pokušat ću objasniti. Glavno svojstvo kvantne mehanike je sljedeće: ako opisujemo zatvoreni sustav, onda kvantna mehanika nije ništa drugo do valna mehanika, valna mehanika. To znači da je opisan diferencijalnim jednadžbama čija su rješenja valovi. Gdje ima valova i diferencijalne jednadžbe, postoje matrice i tako dalje. To su dva ekvivalentna opisa: matrični opis i valni opis. Opis matrice pripada Heisenbergu, opis vala Schrödingeru, ali oni opisuju istu situaciju.

Važno je sljedeće: dok je sustav zatvoren, opisuje se valnom jednadžbom, a ono što se događa s tim valom opisuje neka vrsta valne jednadžbe. Cjelokupna probabilistička interpretacija kvantne mehanike nastaje nakon što se sustav otvori - na njega izvana utječe neki veliki klasični, odnosno nekvantni objekt. U trenutku udara prestaje se opisivati ​​ovom valnom jednadžbom. Nastaje takozvana redukcija valne funkcije i probabilistička interpretacija. Do trenutka otvaranja sustav se razvija u skladu s valnom jednadžbom.

Sada moramo dati nekoliko komentara o tome kako se veliki klasični sustav razlikuje od malog kvantnog. Općenito govoreći, čak i veliki klasični sustav može se opisati valnom jednadžbom, iako je taj opis obično teško dati, au stvarnosti je potpuno nepotreban. Ovi se sustavi matematički razlikuju u svom djelovanju. Takozvani objekt postoji u kvantnoj mehanici, u teoriji polja. Za klasični veliki sustav djelovanje je ogromno, ali za kvantni mali sustav djelovanje je malo. Štoviše, gradijent ovog djelovanja - brzina promjene tog djelovanja u vremenu i prostoru - ogroman je za veliki klasični sustav, a mali za mali kvantni. Ovo je glavna razlika između dva sustava. Zbog činjenice da je djelovanje vrlo veliko za klasični sustav, prikladnije ga je opisati ne nekim valnim jednadžbama, već jednostavno klasičnim zakonima poput Newtonovog zakona i tako dalje. Primjerice, zbog toga Mjesec ne rotira oko Zemlje kao elektron oko jezgre atoma, nego po određenoj, jasno definiranoj orbiti, po klasičnoj orbiti, putanji. Dok se elektron, budući da je mali kvantni sustav, kreće poput stojnog vala unutar atoma oko jezgre, njegovo se gibanje opisuje izrazom stojni val, i to je razlika između te dvije situacije.

Mjerenje u kvantnoj mehanici je kada na mali kvantni sustav utječete velikim klasičnim sustavom. Nakon toga se valna funkcija smanjuje. Po mom mišljenju, prisutnost balona ili mačke u Schrödingerovom paradoksu jednaka je prisutnosti velikog klasičnog sustava koji mjeri polarizaciju fotona. Sukladno tome, mjerenje se ne događa u trenutku kada otvorimo poklopac kutije i vidimo je li mačka živa ili mrtva, već u trenutku kada foton stupi u interakciju s polarizacijskim staklom. Dakle, u ovom trenutku valna funkcija fotona je smanjena, balon se nalazi u vrlo specifičnom stanju: ili se otvori ili se ne otvori, a mačka umire ili ne umire. Svi. Nema “vjerojatnih mačaka” da je s nekom vjerojatnošću živ, s nekom vjerojatnošću da je mrtav. Kad sam rekao da paradoks Schrödingerove mačke ima mnogo različitih formulacija, samo sam rekao da ih ima mnogo različiti putevi smisliti napravu koja ubija ili ostavlja mačku na životu. U biti, formulacija paradoksa se ne mijenja.

Čuo sam za druge pokušaje da se objasni ovaj paradoks pomoću pluraliteta svjetova i tako dalje. Po mom mišljenju, sva ova objašnjenja ne podnose kritiku. Ono što sam objasnio riječima tijekom ovog videa može se staviti u matematički oblik i istinitost ove izjave može se provjeriti. Još jednom naglašavam da se, po mom mišljenju, mjerenje i redukcija valne funkcije malog kvantnog sustava događa u trenutku interakcije s velikim klasičnim sustavom. Takav veliki klasični sustav je mačka i naprava koja je ubija, a ne osoba koja otvori kutiju s mačkom i vidi je li mačka živa ili ne. Odnosno, mjerenje se događa u trenutku interakcije ovog sustava s kvantnom česticom, a ne u trenutku provjere mačke. Takvi paradoksi, po mom mišljenju, nalaze objašnjenja primjenom teorija i zdravog razuma.

Suština samog eksperimenta

Schrödingerov izvorni rad opisuje eksperiment na sljedeći način:

Također možete konstruirati slučajeve u kojima je prilično burleske. Određena mačka zaključana je u čeličnu komoru sa sljedećim paklenim strojem (koji mora biti zaštićen od mačje izravne intervencije): unutar Geigerovog brojača nalazi se sićušna količina radioaktivne tvari, toliko mala da se samo jedan atom može raspasti u sat vremena , ali s istom vjerojatnošću da se i ne raspadne; ako se to dogodi, cijev za očitavanje se isprazni i relej se aktivira, otpuštajući čekić koji razbija tikvicu s cijanovodičnom kiselinom. Ako cijeli ovaj sustav ostavimo sam sebi na sat vremena, onda možemo reći da će mačka nakon tog vremena biti živa, sve dok se atom ne raspadne. Prvi atomski raspad bi otrovao mačku. Psi-funkcija sustava kao cjeline će to izraziti miješanjem ili mazanjem žive i mrtve mačke (oprostite na izrazu) u jednakim dijelovima. Ono što je tipično u takvim slučajevima je da se neizvjesnost izvorno ograničena na atomski svijet transformira u makroskopsku nesigurnost, koja se može eliminirati izravnim promatranjem. To nas sprječava da naivno prihvatimo "model zamućenja" kao odraz stvarnosti. To samo po sebi ne znači ništa nejasno ili kontradiktorno. Postoji razlika između mutne fotografije ili fotografije koja nije u fokusu i fotografije oblaka ili magle. Prema kvantnoj mehanici, ako se jezgra ne promatra, tada je njeno stanje opisano superpozicijom (miješanjem) dvaju stanja - raspadnute jezgre i neraspadnute jezgre, dakle, mačka koja sjedi u kutiji je i živa i mrtva u isto vrijeme. Ako se kutija otvori, eksperimentator može vidjeti samo jedno specifično stanje - "jezgra se raspala, mačka je mrtva" ili "jezgra se nije raspala, mačka je živa". Pitanje je: kada sustav prestaje postojati kao mješavina dviju država i bira jedno specifično? Svrha je eksperimenta pokazati da je kvantna mehanika nepotpuna bez nekih pravila koja pokazuju pod kojim se uvjetima valna funkcija kolabira, a mačka ili postaje mrtva ili ostaje živa, ali prestaje biti mješavina obojega.

Budući da je jasno da mačka mora biti ili živa ili mrtva (ne postoji stanje koje spaja život i smrt), to će biti slično i za atomsku jezgru. Mora biti ili raspadnuto ili neraspadnuto.

Izvorni članak objavljen je 1935. Svrha članka bila je rasprava o paradoksu Einstein-Podolsky-Rosen (EPR), koji su objavili Einstein, Podolsky i Rosen ranije te godine



2024 wisemotors.ru. Kako radi. Željezo. Rudarstvo. Kriptovaluta.