Кот Шредингера: о чем все это?

наука

Он был создан в 1935 году и вернулся не позднее, чем в популярном сериале «Теория большого взрыва»: кот Шредингера. Запущенный как мысленный эксперимент физиком и лауреатом Нобелевской премии Эрвином Шредингером, он теперь снова и снова появляется в повседневных СМИ. Но что такое знаменитый кот?

Не совсем та коробка, которую имел в виду Эрвин Шредингер в 1935 году, но похожая - Shutterstock / Dalibor Valek

Да, кошки обладали культовым потенциалом еще до изобретения Интернета. Но Шредингер не только доказывает это: за котом Шредингера стоит мысленный эксперимент, который должен доказать, что перенос законов квантовой механики в наш повседневный мир бессмысленен.

Кот Шредингера: экспериментальная установка

Эрвин Шредингер задается вопросом, жива кошка или нет - это о состоянии кошки внутри ящика, которое невозможно увидеть, что также может быть своего рода смертельной ловушкой. Не волнуйтесь: это просто мысленный эксперимент. Ни одно животное не пострадало от рук Эрвина Шредингера. Ответ можно ожидать здесь: кошка и жива, и мертва. Прошу прощения? Это вообще не работает. Верно! Но лучше всего действовать поэтапно, глядя на экспериментальную установку:

• Кошку помещают в коробку, которую не видно снаружи в течение часа.
• В коробке также находится нестабильное атомное ядро, которое с определенной вероятностью распадется в течение определенного периода времени, а также счетчик Гейгера с молотком и баллон с цианистым водородом.
• Если атомное ядро распадается, счетчик Гейгера бьет из-за радиоактивного излучения и запускает молот.
• Вариант 1: молоток может упасть на бутылку с ядом, и кошка погибнет.
• Вариант 2: если нестабильное атомное ядро не распадется, счетчик Гейгера останется неактивным, и молоток не разбьет бутылку с цианистым водородом. Кот будет жить.

Вот что такое кошка Шредингера

Вопрос о состоянии кота Шредингера служит парадоксом, чтобы показать, что законы квантовой механики не так просто совместить с законами нашего повседневного мира:

Объекты микромира попадают в сферу квантовой механики. Отдельные атомы, например, такие как радиоактивные атомы в ящике Шредингера, обладают свойством не находиться в твердом состоянии и, например, могут находиться в двух местах одновременно, если мы их не наблюдаем. Это нормально и даже необходимо для атомов. Только если мы посмотрим на атомы, они находятся в состоянии константы.

В макрокосме, то есть в нашей повседневной среде, это выглядит иначе. Например, у дома есть фиксированные свойства. После постройки он всегда находится на одной стороне улицы и не может быть одновременно на другой стороне улицы. То же самое и с живыми существами. Такие животные, как кошка Шредингера, не могут быть живыми или мертвыми одновременно, но всегда имеют одно из этих экзистенциальных состояний.

Это означает… ?

Для мысленного эксперимента это означает: до тех пор, пока мы не наблюдаем атомное ядро в скрытом ящике, оно распадается и не распадается одновременно - по общему признанию, трудная идея с нашей макрокосмической точки зрения. Это впоследствии означает, что счетчик Гейгера бьет, а не бьет, молот падает и не падает, яд высвобождается, а не высвобождается, и кошка жива и мертва. Последнее, однако, не работает, поскольку кошка, как часть макрокосма, должна быть либо одним, либо другим, и не может быть обоими одновременно. Микро- и макрокосмос не так легко собрать воедино. Неизвестно, почему Эрвин Шредингер выбрал в качестве примера кошку. В конце концов, его доказательство находит остановку на einfachierisch.de.

У вас есть вопросы? Следующее видео снова иллюстрирует эксперимент: