Ce este pisica lui Schrödinger? Pisica lui Schrödinger și soarta lui grea

După cum ne-a explicat Heisenberg, datorită principiului incertitudinii, descrierea obiectelor din microlume cuantică este de altă natură decât descrierea obișnuită a obiectelor din macrolumea newtoniană. În loc de coordonatele spațiale și viteza, pe care suntem obișnuiți să descriem mișcarea mecanică, de exemplu, o minge de-a lungul masa de biliard, în mecanica cuantică, obiectele sunt descrise prin așa-numita funcție de undă. Creasta „valului” corespunde probabilității maxime de a găsi o particulă în spațiu în momentul măsurării. Mișcarea unei astfel de unde este descrisă de ecuația Schrödinger, care ne spune cum se schimbă starea unui sistem cuantic în timp.

Acum despre pisica. Toată lumea știe că pisicile adoră să se ascundă în cutii (). Erwin Schrödinger era, de asemenea, la curent. Mai mult, cu fanatism pur nordic, a folosit această caracteristică într-un experiment de gândire celebru. Esența a fost că era o pisică închisă într-o cutie cu o mașină infernală. Mașina este conectată printr-un releu la un sistem cuantic, de exemplu, o substanță care se descompune radioactiv. Probabilitatea de degradare este cunoscută și este de 50%. Mașina infernală este declanșată atunci când starea cuantică a sistemului se schimbă (are loc decăderea) și pisica moare complet. Dacă lăsați sistemul „Cat-box-hellish machine-quanta” pentru sine timp de o oră și vă amintiți că starea unui sistem cuantic este descrisă în termeni de probabilitate, atunci devine clar că dacă pisica este vie sau nu depinde de în acest moment timp, probabil că nu va funcționa, la fel cum nu va fi posibil să preziceți cu exactitate căderea unei monede pe capete sau cozi în avans. Paradoxul este foarte simplu: funcția de undă care descrie un sistem cuantic amestecă două stări ale unei pisici - este vie și moartă în același timp, la fel cum un electron legat poate fi localizat cu aceeași probabilitate în orice loc din spațiu echidistant de nucleul atomic. Dacă nu deschidem cutia, nu știm exact ce mai face pisica. Fără a face observații (citiți măsurători) unui nucleu atomic, putem descrie starea acestuia doar prin suprapunerea (amestecarea) a două stări: un nucleu degradat și un nucleu nedezintegrat. O pisică aflată în dependență nucleară este atât vie, cât și moartă în același timp. Întrebarea este: când un sistem încetează să existe ca un amestec de două stări și alege una anume?

Interpretarea de la Copenhaga a experimentului ne spune că sistemul încetează să mai fie un amestec de stări și alege una dintre ele în momentul în care are loc o observație, care este și măsurătoare (se deschide caseta). Adică, însuși faptul măsurării schimbă realitatea fizică, ducând la prăbușirea funcției de undă (pisica fie devine moartă, fie rămâne în viață, dar încetează să mai fie un amestec al ambelor)! Gândește-te, experimentul și măsurătorile care îl însoțesc schimbă realitatea din jurul nostru. Personal, acest fapt îmi deranjează creierul mult mai mult decât alcoolul. Cunoscutul Steve Hawking se confruntă cu greu cu acest paradox, repetând că atunci când aude de pisica lui Schrödinger, mâna lui se întinde spre Browning. Severitatea reacției fizicianului teoretician remarcabil se datorează faptului că, în opinia sa, rolul observatorului în colapsul funcției de undă (prăbușirea acesteia într-una dintre cele două stări probabilistice) este mult exagerat.

Desigur, când profesorul Erwin și-a conceput batjocorul de pisică în 1935, a fost o modalitate ingenioasă de a arăta imperfecțiunea mecanicii cuantice. De fapt, o pisică nu poate fi vie și moartă în același timp. Ca urmare a uneia dintre interpretările experimentului, a devenit evident că există o contradicție între legile macro-lumii (de exemplu, a doua lege a termodinamicii - pisica este fie vie, fie moartă) și micro- lume (pisica este vie și moartă în același timp).

Cele de mai sus sunt folosite în practică: în calculul cuantic și criptografia cuantică. Un semnal luminos într-o suprapunere a două stări este trimis printr-un cablu de fibră optică. Dacă atacatorii se conectează la cablu undeva la mijloc și fac o atingere de semnal acolo pentru a asculta informațiile transmise, atunci aceasta va prăbuși funcția de undă (din punctul de vedere al interpretării de la Copenhaga, se va face o observație) și lumina va intra într-una din stări. Prin efectuarea de teste statistice de lumină la capătul receptor al cablului, va fi posibil să se detecteze dacă lumina se află într-o suprapunere de stări sau a fost deja observată și transmisă în alt punct. Acest lucru face posibilă crearea unor mijloace de comunicare care exclud interceptarea semnalului nedetectabil și interceptarea cu urechea.

O altă interpretare cea mai recentă a experimentului gândirii lui Schrödinger este povestea lui Sheldon Cooper, eroul serialului „Teoria big bang" ("Big Bang Theory"), pe care l-a oferit pentru vecina sa mai puțin educată Penny. Ideea poveștii lui Sheldon este că conceptul de pisică a lui Schrödinger poate fi aplicat relațiilor umane. Pentru a înțelege ce se întâmplă între un bărbat și o femeie, ce fel de relație este între ei: bună sau rea, trebuie doar să deschideți cutia. Până atunci, relația este și bună și rea.

În ciuda faptului că modelul planetar al atomului și-a dovedit valabilitatea, teoria existentă în acel moment nu putea explica pe deplin toate procesele, care au fost observate în viata reala. S-a dovedit că, în realitate, din anumite motive, mecanica clasică newtoniană nu funcționează la nivel micro. Aceste. modelul prototip, împrumutat din viața reală, nu corespunde cu observațiile oamenilor de știință din acea vreme în cazul luării în considerare a atomului în locul sistemului nostru solar.

Pe baza acestui lucru, conceptul a fost reproiectat semnificativ. O astfel de disciplină a apărut ca mecanica cuantică. Originile acestei direcții au fost remarcabilul fizician Erwin Schrödinger.

Conceptul de suprapunere

Principiul principal care distinge noua teorie este principiul suprapunerii. Conform acestui principiu, un cuantic (electron, foton sau proton) poate fi în două stări în același timp. Dacă face mai ușor de înțeles această formulare, obținem un fapt care este complet imposibil de imaginat în mintea noastră. Un cuantic poate fi în două locuri în același timp.

La momentul apariției sale, această teorie era contradictorie nu numai mecanica clasica, dar și bunul simț. Chiar și acum, o persoană educată, departe de fizică, cu greu își poate imagina o astfel de situație. La urma urmei, această înțelegere implică în cele din urmă că el însuși cititorul poate fi aici și acolo acum. Exact așa încearcă o persoană să-și imagineze tranziția de la macrolume la microlume.

Pentru o persoană care era obișnuită să experimenteze acțiunea mecanicii newtoniene și să se perceapă pe sine într-un punct din spațiu, era extrem de dificil să-și imagineze că se află în două locuri deodată. In plus, nu a existat nicio teorie sau modele ca atare în timpul tranziției de la macro la micro. Nu a existat nicio înțelegere a valorilor și regulilor numerice specifice.

Cu toate acestea, instrumentele de atunci au făcut posibilă înregistrarea clară a acestei „disonanțe cuantice”. Instrumentele de laborator au confirmat că postulatele formulate sunt într-adevăr consecvente și cuantica este capabilă să fie în două stări. De exemplu, a fost detectat un gaz de electroni în jurul nucleului unui atom.

Pe baza acestui fapt, Schrödinger a formulat un concept celebru care este acum cunoscut sub numele de teoria pisicii. Scopul acestei formulări a fost să arate că în teoria clasică fizică, s-a format un gol uriaș care necesită un studiu suplimentar.

pisica lui Schrödinger

Experimentul de gândire despre pisică a fost că pisica a fost pusă într-o cutie de oțel închisă. Cutia era echipata un dispozitiv cu un gaz otrăvitor și un dispozitiv cu nucleu atomic.

Pe baza postulatelor cunoscute, nucleul unui atom se poate dezintegra în componente în decurs de o oră, dar nu se poate dezintegra. În consecință, probabilitatea acestui eveniment este de 50%.

Dacă nucleul se descompune, atunci contra-recorderul este declanșat și ca răspuns la acest eveniment din dispozitivul descris anterior cu care este echipată cutia se eliberează o substanță toxică. Aceste. pisica moare de otravă. Dacă acest lucru nu se întâmplă, pisica nu moare în consecință. Pe baza unei șanse de 50% de putrezire, pisica are 50% șanse de supraviețuire.

Pe baza și teoria cuantică, un atom poate fi în două stări deodată. Aceste. atomul s-a degradat și nu s-a dezintegrat. Aceasta înseamnă că reportofonul a funcționat, rupând recipientul cu otravă și nu s-a dezintegrat. Pisica a fost otrăvită de otravă, iar pisica nu a fost otrăvită de otravă în același timp.

Dar este pur și simplu imposibil să ne imaginăm o astfel de imagine încât, la deschiderea cutiei, cercetătorul a descoperit atât o pisică moartă, cât și o pisică vie. Pisica este fie vie, fie moartă. Acesta este paradoxul situației. Este imposibil ca conștiința privitorului să-și imagineze o pisică mort-vie.

Paradoxul este că pisica este un obiect al macrocosmosului. În consecință, a spune despre el că este viu și mort, i.e. este în două stări deodată, asemănătoare cu o cuantică, nu va fi în întregime corectă.

Folosind acest exemplu, Schrödinger s-a concentrat în mod special pe faptul că nu există paralele clare între macro și microlume. Comentariile ulterioare făcute de experți explică că ar trebui luat în considerare un sistem detector de radiații-pisica, nu un sistem pisică-spectator. Într-un sistem detector-pisică, este probabil un singur eveniment.

Pisica lui Schrödinger este un experiment de gândire celebru. A fost regizat de celebrul laureat al Nobel în domeniul fizicii, savantul austriac Erwin Rudolf Joseph Alexander Schrödinger.

Esența experimentului a fost următoarea. ÎN camera inchisa(cutie) pisica a fost pusă. Cutia este echipată cu un mecanism care conține un miez radioactiv și gaz otrăvitor. Parametrii sunt selectați astfel încât probabilitatea dezintegrarii nucleare într-o oră să fie exact cincizeci la sută. Dacă miezul se dezintegrează, mecanismul va intra în acțiune și se va deschide un recipient cu gaz otrăvitor. Prin urmare, pisica lui Schrödinger va muri.

Conform legilor, dacă nu observați nucleul, atunci stările sale vor fi descrise de două stări principale - nucleele degradate și nedegradate. Și aici apare un paradox: pisica lui Schrödinger, care stă într-o cutie, poate fi și moartă și vie în același timp. Dar dacă cutia este deschisă, experimentatorul va vedea o singură stare specifică. Fie „nucleul s-a degradat și pisica este moartă”, fie „nucleul nu s-a degradat și pisica lui Schrödinger este în viață”.

În mod logic, la ieșire vom avea unul din două lucruri: fie o pisică vie, fie una moartă. Dar, potențial, animalul se află în ambele stări simultan. Schrödinger a încercat în acest fel să-și demonstreze părerea despre limitările mecanicii cuantice.

Conform interpretării de la Copenhaga și a acestui experiment în special, o pisică aflată într-una dintre fazele sale potențiale (dead-vie) dobândește aceste proprietăți numai după ce un observator extern intervine în proces. Dar atâta timp cât acest observator nu este acolo (acest lucru implică prezența unei personalități specifice care are avantajele clarității viziunii și conștiinței), pisica va fi în limb „între viață și moarte”.

Celebra pildă antică că o pisică se plimbă singură capătă nuanțe noi, interesante în contextul acestui experiment.

Potrivit lui Everett, care diferă net de cel clasic de la Copenhaga, procesul de observare nu este considerat ceva special. Ambele afirmații că pisica lui Schrödinger poate fi în pot exista în această interpretare. Dar se decoerează unul cu celălalt. Aceasta înseamnă că unitatea acestor stări va fi perturbată tocmai ca urmare a interacțiunii cu lumea exterioară. Observatorul care deschide cutia este cel care aduce discordie în starea pisicii.

Există o părere că ultimul cuvânt în această chestiune ar trebui lăsat unei astfel de creaturi precum pisica lui Schrödinger. Sensul unei astfel de opinii este acceptarea faptului că în orice acest experiment este animalul care este singurul observator absolut competent. De exemplu, oamenii de știință Max Tegmark, Bruno Marshall și Hans Moraven au prezentat o modificare a experimentului de mai sus, unde punctul de vedere principal este opinia pisicii. În acest caz, pisica lui Schrödinger supraviețuiește fără îndoială, deoarece doar pisica supraviețuitoare poate observa rezultatele. Dar omul de știință Nadav Katz și-a publicat rezultatele în care a reușit să „returneze” starea particulei după ce și-a schimbat starea. Astfel, șansele de supraviețuire ale pisicii cresc semnificativ.

Dacă sunteți interesat de un articol pe un subiect din fizica cuantică, atunci există o mare probabilitate să vă placă serialul TV „The Big Bang Theory”. Așadar, Sheldon Cooper a venit cu o nouă interpretare Experimentul gândirii lui Schrödinger(Veți găsi un videoclip cu acest fragment la sfârșitul articolului). Dar pentru a înțelege dialogul lui Sheldon cu vecina sa Penny, să trecem mai întâi la interpretarea clasică. Deci, pisica lui Schrödinger în cuvinte simple.

În acest articol ne vom uita la:

• Scurt istoric
• Descrierea experimentului cu pisica lui Schrödinger
• Soluția la paradoxul pisicii lui Schrödinger

Imediat o veste bună. În timpul experimentului Pisica lui Schrödinger nu a fost rănită. Pentru că fizicianul Erwin Schrödinger, unul dintre creatorii mecanicii cuantice, a efectuat doar un experiment de gândire.

Înainte de a ne scufunda în descrierea experimentului, să facem o mini excursie în istorie.

La începutul secolului trecut, oamenii de știință au reușit să se uite în microlume. În ciuda similitudinii externe a modelului „atom-electron” cu modelul „Soare-Pământ”, s-a dovedit că legile newtoniene familiare ale fizicii clasice nu funcționează în microcosmos. De aceea a apărut noua stiinta– fizica cuantică și componenta ei – mecanica cuantică. Toate obiectele microscopice ale microlumii au fost numite cuante.

Atenţie! Unul dintre postulatele mecanicii cuantice este „suprapunerea”. Ne va fi util să înțelegem esența experimentului lui Schrödinger.

„Suprapoziție” este capacitatea unui cuantum (poate fi un electron, un foton, nucleul unui atom) de a fi nu într-una, ci în mai multe stări în același timp sau de a fi în mai multe puncte ale spațiului în același timp. timp, dacă nimeni nu-l urmărește

Acest lucru este greu de înțeles pentru noi, deoarece în lumea noastră un obiect poate avea o singură stare, de exemplu, fiind fie viu, fie mort. Și poate fi doar într-un loc anume din spațiu. Puteți citi despre „suprapunere” și rezultatele uimitoare ale experimentelor de fizică cuantică în acest articol.

Iată o ilustrare simplă a diferenței dintre comportamentul obiectelor micro și macro. Pune o minge într-una din cele 2 cutii. Deoarece mingea este un obiect al lumii noastre macro, veți spune cu încredere: „Mingea se află doar într-una dintre cutii, în timp ce a doua este goală”. Dacă în loc de o minge luați un electron, atunci afirmația că este simultan în 2 cutii va fi adevărată. Așa funcționează legile microlumii. Exemplu:În realitate, electronul nu se rotește în jurul nucleului atomului, ci este situat în toate punctele sferei în jurul nucleului simultan. În fizică și chimie, acest fenomen este numit „nor de electroni”.

Relua. Ne-am dat seama că comportamentul unui obiect foarte mic și al unui obiect mare sunt supuse unor legi diferite. Legile fizicii cuantice și, respectiv, legile fizicii clasice.

Dar nu există nicio știință care să descrie tranziția de la macrolume la microlume. Deci, Erwin Schrödinger și-a descris experimentul de gândire tocmai pentru a demonstra incompletitudinea teorie generală fizică. El a vrut ca paradoxul lui Schrödinger să arate că există o știință care descrie obiectele mari (fizica clasică) și o știință care descrie obiectele micro (fizica cuantică). Dar nu există suficientă știință pentru a descrie tranziția de la sisteme cuantice la macrosisteme.

Descrierea experimentului cu pisica lui Schrödinger

Erwin Schrödinger a descris un experiment de gândire cu o pisică în 1935. Versiunea originală a descrierii experimentului este prezentată pe Wikipedia ( Pisica lui Schrödinger Wikipedia).

Iată o versiune a descrierii experimentului Pisica lui Schrödinger în cuvinte simple:

• O pisică a fost pusă într-o cutie de oțel închisă.
• Cutia Schrödinger conține un dispozitiv cu nucleu radioactiv și gaz otrăvitor plasat într-un recipient.
• Nucleul se poate degrada în decurs de 1 oră sau nu. Probabilitatea de degradare – 50%.
• Dacă nucleul se descompune, contorul Geiger va înregistra acest lucru. Releul va funcționa și ciocanul va sparge recipientul de gaz. Pisica lui Schrödinger va muri.
• Dacă nu, atunci pisica lui Schrödinger va fi în viață.

Conform legii „suprapunerii” a mecanicii cuantice, într-un moment în care nu observăm sistemul, nucleul unui atom (și prin urmare pisica) se află în 2 stări simultan.

Nucleul se află într-o stare degradată/nedegradată. Și pisica este într-o stare de viață/moartă în același timp.

• Dar știm sigur că, dacă „Cutia Schrödinger” este deschisă, atunci pisica poate fi doar într-una dintre stările:
• dacă nucleul nu se descompune, pisica noastră este în viață

dacă nucleul se descompune, pisica este moartă Paradoxul experimentului este că conform fizica cuantică: înainte de a deschide cutia, pisica este și vie și moartă în același timp , dar în conformitate cu legile fizicii din lumea noastră, acest lucru este imposibil. Pisică. Nu există o stare mixtă „pisica este vie/moartă” în același timp.

Înainte de a obține răspunsul, urmăriți această ilustrare video minunată a paradoxului experimentului cu pisica lui Schrödinger (mai puțin de 2 minute):

Soluția la paradoxul pisicii lui Schrödinger - interpretarea de la Copenhaga

Acum solutia. Acordați atenție misterului special al mecanicii cuantice - paradoxul observatorului. Un obiect al microlumii (în cazul nostru, nucleul) se află în mai multe stări simultan numai în timp ce nu observăm sistemul.

De exemplu, celebrul experiment cu 2 fante și un observator. Atunci când un fascicul de electroni a fost îndreptat către o placă opacă cu 2 fante verticale, electronii au pictat un „model de undă” pe ecranul din spatele plăcii – dungi verticale alternative întunecate și luminoase. Dar când experimentatorii au vrut să „vadă” cum electronii zboară prin fante și au instalat un „observator” pe partea laterală a ecranului, electronii au desenat nu un „model de undă” pe ecran, ci 2 dungi verticale. Aceste. s-a comportat nu ca undele, ci ca niște particule.

Se pare că particulele cuantice însele decid ce stare ar trebui să ia în momentul în care sunt „măsurate”.

Pe baza acestui fapt, explicația (interpretarea) modernă de la Copenhaga a fenomenului „Pisica lui Schrödinger” sună astfel:

În timp ce nimeni nu observă sistemul „miez de pisică”, nucleul se află într-o stare degradată/nedegradată în același timp. Dar este o greșeală să spui că pisica este vie/moartă în același timp. De ce? Da, pentru că fenomenele cuantice nu se observă în macrosisteme. Ar fi mai corect să vorbim nu despre sistemul „cat-core”, ci despre sistemul „core-detector (contor Geiger)”.

Nucleul selectează una dintre stări (decaiat/nedegradat) în momentul observării (sau măsurării). Dar această alegere nu are loc în momentul în care experimentatorul deschide cutia (deschiderea cutiei are loc în macrolume, foarte departe de lumea nucleului). Nucleul își selectează starea în momentul în care lovește detectorul. Faptul este că sistemul nu este descris suficient în experiment.

Astfel, interpretarea de la Copenhaga a paradoxului Pisicii lui Schrödinger neagă că până în momentul deschiderii cutiei, Pisica lui Schrödinger se afla într-o stare de suprapunere – era în starea de pisică vie/moartă în același timp. O pisică din macrocosmos poate și există într-o singură stare.

Relua. Schrödinger nu a descris pe deplin experimentul. Nu este corect (mai precis, este imposibil de conectat) sistemele macroscopice și cuantice. Legile cuantice nu se aplică în macrosistemele noastre. În acest experiment, nu „cat-core” interacționează, ci „cat-detector-core”. Pisica este din macrocosmos, iar sistemul „detector-nucleu” este din microcosmos. Și numai în propria ta lumea cuantică miezul poate fi în 2 stări în același timp. Acest lucru are loc înainte ca nucleul să fie măsurat sau să interacționeze cu detectorul. Dar o pisică în macrocosmosul său poate și există într-o singură stare. De aceea, Doar la prima vedere se pare că starea „vie sau moartă” a pisicii este determinată în momentul deschiderii cutiei. De fapt, soarta lui este determinată în momentul în care detectorul interacționează cu nucleul.

Rezumat final. Starea sistemului „detector-nucleu-pisică” NU este asociată cu persoana – observatorul cutiei, ci cu detectorul – observatorul nucleului.

Uf. Creierul meu aproape a început să fiarbă! Dar ce frumos este să înțelegi singur soluția paradoxului! Ca în vechea glumă a elevilor despre profesor: „În timp ce o spuneam, am înțeles-o și eu!”

Interpretarea lui Sheldon a paradoxului pisicii lui Schrödinger

Acum poți să stai pe spate și să asculți cea mai recentă interpretare a lui Sheldon a experimentului gândirii lui Schrödinger. Esența interpretării sale este că poate fi aplicată în relațiile dintre oameni. A intelege relatie bunaîntre un bărbat și o femeie sau rău - trebuie să deschideți cutia (mergi la o întâlnire). Și înainte de asta erau amândoi buni și răi în același timp.

Ei bine, cum vă place acest „experiment drăguț”? În zilele noastre, Schrödinger ar primi o mulțime de pedepse de la activiștii pentru drepturile animalelor pentru astfel de experimente de gândire brutale cu o pisică. Sau poate nu era o pisică, ci Pisica lui Schrödinger?! Biata fată, a suferit destul de pe urma acestui Schrödinger ((((

Ne vedem în următoarele publicații!

le doresc tuturor o zi plăcută si o seara placuta!

P.S. Împărtășește-ți gândurile în comentarii. Și pune întrebări.

P.S. Abonați-vă la blog - formularul de abonare se află sub articol.

Cu siguranță ați auzit de mai multe ori că există un astfel de fenomen precum „Pisica lui Schrödinger”. Dar dacă nu ești un fizician, atunci cel mai probabil ai doar o idee vagă despre ce fel de pisică este aceasta și de ce este nevoie de ea.

« pisica lui Schrödinger„ – acesta este numele celebrului experiment de gândire al celebrului fizician teoretician austriac Erwin Schrödinger, care este și laureat Premiul Nobel. Cu ajutorul acestui experiment fictiv, omul de știință a dorit să arate incompletitudinea mecanicii cuantice în trecerea de la sistemele subatomice la sistemele macroscopice.

Acest articol este o încercare de a explica în cuvinte simple esența teoriei lui Schrödinger despre pisica și mecanica cuantică, astfel încât să fie accesibil unei persoane care nu are studii superioare. învăţământul tehnic. Articolul va prezenta și diverse interpretări ale experimentului, inclusiv cele din serialul „The Big Bang Theory”.

Descrierea experimentului

Articolul original al lui Erwin Schrödinger a fost publicat în 1935. În el, experimentul a fost descris folosind sau chiar personificând:

De asemenea, puteți construi cazuri în care există destul de burlesc. Lasă o pisică închisă într-o cameră de oțel împreună cu următoarea mașinărie diabolică (care ar trebui să fie indiferent de intervenția pisicii): în interiorul unui contor Geiger există o cantitate mică de substanță radioactivă, atât de mică încât doar un atom se poate descompune într-o oră. , dar cu aceeași probabilitate s-ar putea să nu se dezintegreze; dacă se întâmplă acest lucru, tubul de citire este descărcat și releul este activat, eliberând ciocanul, care sparge balonul cu acid cianhidric.

Dacă lăsăm întregul sistem singur timp de o oră, atunci putem spune că pisica va fi în viață după acest timp, atâta timp cât atomul nu se dezintegrează. Prima dezintegrare a atomului ar otrăvi pisica. Funcția psi a sistemului în ansamblu va exprima acest lucru amestecând sau mânjind o pisică vie și o pisică moartă (iertați expresia) în părți egale. Este tipic în astfel de cazuri ca incertitudinea să fie limitată inițial lumea atomică, este transformată în incertitudine macroscopică, care poate fi eliminată prin observare directă. Acest lucru ne împiedică să acceptăm naiv „modelul blur” ca reflectând realitatea. Acest lucru în sine nu înseamnă nimic neclar sau contradictoriu. Există o diferență între o fotografie neclară sau nefocalizată și o fotografie cu nori sau ceață.

Cu alte cuvinte:

1. Există o cutie și o pisică. Cutia conține un mecanism care conține un nucleu atomic radioactiv și un recipient cu gaz otrăvitor. Parametrii experimentali au fost selectați astfel încât probabilitatea dezintegrarii nucleare într-o oră să fie de 50%. Dacă nucleul se dezintegrează, se deschide un recipient cu gaz și pisica moare. Dacă nucleul nu se descompune, pisica rămâne în viață și sănătoasă.
2. Închidem pisica într-o cutie, așteptăm o oră și punem întrebarea: pisica este vie sau moartă?
3. Mecanica cuantică pare să ne spună că nucleul atomic (și, prin urmare, pisica) se află în toate stările posibile simultan (vezi suprapunerea cuantică). Înainte de a deschide cutia, sistemul de miez al pisicii se află în starea „nucleul s-a degradat, pisica este moartă” cu o probabilitate de 50%, iar în starea „nucleul nu s-a degradat, pisica este în viață” cu o probabilitate de 50%. Se dovedește că pisica care stă în cutie este și vie și moartă în același timp.
4. Conform interpretării moderne de la Copenhaga, pisica este vie/moartă fără stări intermediare. Și alegerea stării de dezintegrare a nucleului are loc nu în momentul deschiderii cutiei, ci chiar și atunci când nucleul intră în detector. Deoarece reducerea funcției de undă a sistemului „pisica-detector-nucleu” nu este asociată cu observatorul uman al cutiei, ci este asociată cu detectorul-observator al nucleului.

Explicație în cuvinte simple

Conform mecanicii cuantice, dacă nu se face nicio observație a nucleului unui atom, atunci starea acestuia este descrisă printr-un amestec de două stări - un nucleu degradat și un nucleu nedegradat, prin urmare, o pisică care stă într-o cutie și personifică nucleul un atom este viu și mort în același timp. Dacă cutia este deschisă, atunci experimentatorul poate vedea o singură stare specifică - „nucleul s-a degradat, pisica este moartă” sau „nucleul nu s-a degradat, pisica este în viață”.

Esența în limbajul uman: Experimentul lui Schrödinger a arătat că, din punctul de vedere al mecanicii cuantice, pisica este atât vie, cât și moartă, ceea ce nu poate fi. Prin urmare, mecanica cuantică are defecte semnificative.

Întrebarea este: când un sistem încetează să existe ca un amestec de două stări și alege una anume? Scopul experimentului este de a arăta că mecanica cuantică este incompletă fără unele reguli care să indice în ce condiții funcția de undă se prăbușește și pisica fie devine moartă, fie rămâne în viață, dar nu mai este un amestec al ambelor. Deoarece este clar că o pisică trebuie să fie fie vie, fie moartă (nu există nicio stare intermediară între viață și moarte), acest lucru va fi similar pentru nucleul atomic. Trebuie să fie degradat sau nedegradat (Wikipedia).

Videoclip din The Big Bang Theory

O altă interpretare mai recentă a experimentului de gândire al lui Schrödinger este o poveste pe care Sheldon Cooper, eroul Teoriei Big Bang, i-a spus-o vecinului său mai puțin educat, Penny. Ideea poveștii lui Sheldon este că conceptul de pisică a lui Schrödinger poate fi aplicat relațiilor umane. Pentru a înțelege ce se întâmplă între un bărbat și o femeie, ce fel de relație este între ei: bună sau rea, trebuie doar să deschideți cutia. Până atunci, relația este și bună și rea.

Mai jos este un clip video al acestui schimb de Big Bang Theory între Sheldon și Penia.

A rămas pisica în viață ca urmare a experimentului?

Pentru cei care nu au citit articolul cu atenție, dar sunt încă îngrijorați de pisică - vesti bune: Nu vă faceți griji, conform datelor noastre, rezultatul unui experiment de gândire al unui fizician austriac nebun

Nicio pisică nu a fost rănită