Кошка Шредингера: что это? Что это значит?
Возможно, вы слышали термин «кошка Шредингера» в партийной беседе или смутно вспомнили его из школьных уроков физики. Это мысленный эксперимент, и он известен как досадный.
Кот Шредингера жив. Кот Шредингера мертв. И то и другое, пока вы это не подтвердите. Смущенный?
Вот что вам нужно знать о кошке Шредингера.
Кем был Шредингер и о чем он говорил?
Эрвин Шредингер был австрийским физиком, который получил Нобелевскую премию за свои работы по квантовой теории еще в 1933 году. Он создал свой мысленный эксперимент, Кот Шредингера, чтобы бросить вызов копенгагенской интерпретации квантовой суперпозиции - будьте готовы.
Для читателей, которые не являются экспертами по физике, вот очень разбавленное объяснение квантовой суперпозиции:
Частицы на квантовом уровне (невероятно, практически невозможно малые) не находятся в одном состоянии. Они меняются между различными состояниями и существуют во всех этих состояниях одновременно .
Частицы, находящиеся в постоянном потоке и одновременно повсюду, остаются в этой суперпозиции до тех пор, пока кто-нибудь не измерит или не наблюдает за частицей. В этот момент частица останется в фиксированном состоянии или положении.
Так, согласно Копенгагенской интерпретации, частицы функционируют на квантовом уровне.
Так что случилось с кошкой?
Именно здесь в игру вступает кот Шредингера. Это был мысленный эксперимент, призванный оспорить эту Копенгагенскую интерпретацию.
Итак, давайте вместе проведем мысленный эксперимент, и честно предупреждаем, впереди есть несколько громких слов:
Что, если мы добавим в смесь что-то более сложное, скажем, целое живое существо? Может ли это изменить, будут ли частицы находиться в суперпозиции, как описано выше?
Представьте себе кот внутри коробки с содержащимся ядом. Яд назначается кошке на основании радиоактивный распад субатомной частицы .
Теперь, как обсуждалось ранее, эти частицы распадаются и не распадаются одновременно, учитывая, что они находятся в суперпозиции.
Поскольку эти крошечные частицы всегда находятся в потоке, неизвестно, был ли выпущен яд и кошка мертва, или же яд не был выпущен, а кошка все еще жива.
Следовательно, согласно Копенгагенской интерпретации, кошка жива и мертва, пока ее не заметят . Мы можем определить «судьбу» кошки только тогда, когда кто-то наконец откроет коробку и наблюдает за кошкой.
Хорошо. Кот Шредингера. Но в чем смысл?
Вся цель эксперимента с кошкой Шредингера состояла в том, чтобы показать, что да, природа субатомных частиц кажется случайной, но, в конечном счете, кошка не является субатомной частицей и, следовательно, не может находиться в суперпозиции.
Кошка должна быть либо живой, либо мертвой, а не странным, постоянно меняющимся полузомби-котом. Короче говоря, это показывает, насколько смешно рассматривать квантовые состояния для более крупных объектов.
Кошка Шредингера проникла в поп-культуру, особенно в комиксы и научная фантастика, и многие люди ссылаются на нее, когда говорят о ситуации с неизвестным исходом.
Вы когда-нибудь слышали о коте Шредингера? Как вы думаете, кошка могла быть и живой, и мертвой? Сообщите нам свои квантовые теории в комментариях ниже!