- Сообщения
- 7.560
- Реакции
- 11.388
Мысленный эксперимент, который стал как аргументом, так и контраргументом для многих мыслителей и их оппонентов.
Предыстория.
В статье в журнале Naturwissenschaften,
Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.
, Подольского и Розена, Шрёдингер обсуждает интерпретацию квантовой механики, в частности, физический смысл волновой функции.Первым делом (в § 4) он отбрасывает возможность, что описание частицы при помощи волновой функции отражает лишь наше незнание точных значений динамических переменных (которые тем не менее реально существуют). Далее (в § 5) Шрёдингер спрашивает: тогда, может быть, переменные на самом деле «размазаны» в соответствии с волновой функцией частицы? Нет, отвечает он. Окружим радиоактивный атом экраном, чувствительным к электронам. Волновая функция вылетающего при распаде электрона — сферическая волна. Однако на самом деле электрон будет попадать в одну конкретную точку экрана (хотя каждый раз в разную), а не будет равномерно «размазан» по нему.
Можно привести и совсем безумные примеры такого рода, говорит Шрёдингер:
Посадим кошку в стальной сейф вместе с адской машиной (защищённой от кошки). В счётчик Гейгера положена крупинка радиоактивного вещества, столь малая, что за час может распасться один из атомов, но с такой же вероятностью может не распасться ни один. Если атом распадается, счётчик через реле приведёт в действие молоточек, который разобьёт колбу с синильной кислотой. Предоставив эту систему самой себе в течение часа, мы скажем, что кошка ещё жива, если за это время не распался ни один атом. Первый же распад привёл бы к отравлению кошки. ψ-функция всей системы выразила бы это тем, что живая и мёртвая кошка (с позволения сказать) смешаны или размазаны в одинаковых пропорциях.
Но очевидно, кошка не может быть живой и мёртвой одновременно. Таким образом, заключает Шрёдингер, мы не можем считать, что реальность действительно «размазана» в соответствии с волновой функцией.
Этот эксперимент нравился Эйнштейну, который, как известно, никогда не принимал копенгагенскую интерпретацию квантовой механики. Он писал Шрёдингеру: «Как и прежде, так и теперь я убеждён, что волновое представление материи не есть полное представление положения вещей, хотя оно и оказалось практически полезным. Очень красиво это показывает твой пример с кошкой…».
Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.
, которая в то время была преобладающей теорией, предполагала, что атомы или фотоны существуют в нескольких состояниях одновременно. Которые соответствуют различным возможным результатам и possibilites, называемый суперпозициями, не фиксируют определенное состояние до тех пор, пока они не будут замечены.Мысленный эксперимент Шрёдингера был разработан, чтобы показать, как будет выглядеть копенгагенская интерпретация, если бы математическая терминология, используемая для объяснения суперпозиции в микроскопическом мире, была заменена макроскопическими терминами, которые средний человек мог визуализировать и понимать. В эксперименте наблюдатель не может знать, развалился ли атом вещества, и, следовательно, не знает, сломался ли флакон и кошка была убита.
В соответствии с квантовым законом в соответствии с Копенгагенской интерпретацией кошка будет мертва и жива, пока кто-то не посмотрит в коробку. В квантовой механике лингвиста способность кошки быть живой и мертвой, пока ее не наблюдать, до тех пор, пока ее не будут замечены как парадокс наблюдателя. Логика парадокса наблюдателя заключается в доказанной способности наблюдения влиять на результаты.
Шредингер признал, что суперпозиция существует; при его жизни ученые смогли доказать его существование, изучая помехи в световых волнах. Шредингер, однако, задавался вопросом о том, когда на самом деле происходит разрешение возможностей. Его мысленный эксперимент был направлен на то, чтобы заставить людей спросить себя, было ли логичным наблюдать, чтобы наблюдение было триггером. Разве кошка не была бы мертва или жива, даже если бы не наблюдалась?
На протяжении многих лет аналогия с кошками Шредингера использовалась для иллюстрации возникающих теорий о том, как работает квантовая механика. В многих мирах интерпретациях, кошка жива и мертва. В этой интерпретации наблюдатель и кошка просто существуют в двух реалиях — одной, в которой кошка мертва.
И другой, в которой кошка жива.
То, что ученые узнали о природе материи на микроскопическом уровне и ее связи с тем, что люди наблюдают на макроскопическом уровне, еще не полностью исследовано. Роль наблюдателя остается важным вопросом в изучении квантовой физики и является бесконечным источником спекуляций и гипотез в квантовых вычислениях и поп-культуре.
Современное понимание.
Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.
что коллапс волновой функции вызывается не только сознательными наблюдателями. На самом деле каждое взаимодействие, которое совершает квантовая частица, может привести к коллапсу ее состояния.Тщательный анализ показывает, что «эксперимент» с котом Шредингера в реальном мире будет происходить следующим образом:
как только радиоактивный атом взаимодействует со счетчиком Гейгера, он коллапсирует из своего не распавшегося/распавшегося состояния в одно определенное состояние.
Счетчик Гейгера определенно срабатывает, и Кот определенно погибает.
Или счетчик Гейгера точно не срабатывает и кот точно жив.
Но обоих не бывает.
Таким образом, коллапс квантового состояния управляется не только сознательными наблюдателями, а «Кот Шрёдингера» был всего лишь учебным пособием, изобретенным для того, чтобы попытаться сделать этот факт более очевидным, доведя до абсурда идею, управляемую наблюдателем.
Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.
включая многомировую интерпретацию, согласно которой различные возможные реальности квантового объекта кристаллизуются в разные параллельные вселенные в точке измерения.В наши дни мысленный эксперимент приобрел своего рода культовый статус. Есть футболки с котом Шредингера, мемы и сотни статей на эту тему. В 2018 году ученые опубликовали более сложный вариант мысленного эксперимента, который, по-видимому, показывает, что все существующие интерпретации квантовой теории неполны. (о нём в следущих статьях)
Одно из разветвлений эксперимента.
Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.
, впервые задуманный физиком Юджином Вигнером в 1961 году и развитый Дэвидом Дойчем в 1985 году.Сценарий включает косвенное наблюдение за квантовым измерением:
За наблюдателем наблюдает другой наблюдатель, который выполняет квантовые измерения физической системы. Затем два наблюдателя формулируют утверждение о состоянии физической системы после измерения в соответствии с законами квантовой теории. Однако в большинстве интерпретаций квантовой механики полученные утверждения двух наблюдателей противоречат друг другу. Это отражает кажущуюся несовместимость двух законов квантовой теории: детерминированной и непрерывной во времени эволюции состояния замкнутой системы и недетерминистического, прерывистого коллапса состояния системы при измерении. Таким образом, друг Вигнера напрямую связан с проблемой измерения в квантовой механике с ее знаменитой Парадокс кота Шрёдингера.
Были предложены обобщения и расширения друга Вигнера. Два таких сценария с участием нескольких друзей были реализованы в лаборатории с использованием фотонов вместо друзей.
В следующий части мы познакомимся с разными интерпретациями этого мысленного эксперимента.
Спасибо, что дочитали до конца...
Спасибо, что дочитали до конца...
Доп. материалы:
Видео:
-
Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.[Русские субтитры]
-
Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.[Русские субтитры]
-
Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.[Русская озвучка]
Если вы хотите подписаться на обновления статей в разделе,
то напишите об этом в комментариях или подпишитесь на
Neural Network или Aintelligence
Чтобы задать вопрос, предложить тему для публикации или высказать свое мнение,
то для этого создана тема
Высказывайте своё мнение и комментируйте, ваша позиция и оценка — очень важна для нас.
то для этого создана тема
Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.
Высказывайте своё мнение и комментируйте, ваша позиция и оценка — очень важна для нас.
Если вы хотите живого общения с другими членами сообщества,
и при этом получить возможность выиграть криптовалюту на свой кошелёк приглашаем вас в
Тема создана для свободного интеллектуального общения на любые темы!
и при этом получить возможность выиграть криптовалюту на свой кошелёк приглашаем вас в
Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.
Тема создана для свободного интеллектуального общения на любые темы!
Наш телеграм канал
Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.
и
Пожалуйста Войдите или Зарегистрируйтесь чтобы видеть скрытые ссылки.
Последнее редактирование:
