kulturen

Schrödinger katt - ett berömt paradoxalt experiment

Schrödinger katt - ett berömt paradoxalt experiment
Schrödinger katt - ett berömt paradoxalt experiment
Anonim

Schrödingers katt är ett känt tankeexperiment. Det sattes av den berömda nobelpristagaren i fysik - den österrikiska forskaren Erwin Rudolph Josef Alexander Schrödinger.

Kärnan i experimentet var som följer. En katt placerades i en stängd kammare (låda). Lådan är utrustad med en mekanism som innehåller en radioaktiv kärna och giftig gas. Parametrarna väljs så att sannolikheten för sönderfall av kärnan på en timme är exakt femtio procent. Om kärnan sönderfaller kommer mekanismen att träda ihop och en behållare med giftig gas öppnas. Följaktligen kommer Schrödinger-katten att dö.

Image

Enligt kvantmekanikens lagar, om du inte observerar kärnan, kommer dess tillstånd att beskrivas med principen om superposition av två huvudtillstånd - kärnan i en förfallen och inte förfallen. Och här uppstår en paradox: Schrödingers katt, som sitter i en låda, kan vara död och levande på samma gång. Men om du öppnar rutan ser experimentet bara ett specifikt tillstånd. Antingen "kärnan har brutit upp och katten är död", eller "kärnan har inte brutit upp och Schrödinger-katten lever."

Image

Enligt tingenes logik kommer vi vid utgången en av två saker: antingen en levande katt eller en död. Men i potentialen är djuret i båda staterna på en gång. Schrödinger försökte på detta sätt att bevisa sin åsikt om kvantmekanikens begränsningar.

Enligt Köpenhamns tolkning av kvantefysik, och i synnerhet detta experiment, förvärvar en katt i en av dess potentiella faser (död-levande) dessa egenskaper först efter att en extern observatör ingripit i processen. Men för tillfället är inte den här observatören (detta innebär närvaron av en specifik person som har fördelar i form av tydlighet av syn och medvetande), katten kommer att vara i limbo "mellan liv och död."

Image

Den berömda antika liknelsen som katten går på egen hand får nya, intressanta nyanser i samband med detta experiment.

Enligt den världsomfattande tolkningen av Everett, som skiljer sig markant från den klassiska Köpenhamnstolkningen, anses observationsprocessen inte vara något speciellt. Båda stater där Schrödinger-katten kan vara i denna tolkning kan förekomma. Men de decohere med varandra. Detta innebär att dessa staters enhet kommer att kränkas på samma sätt som ett resultat av interaktion med omvärlden. Det är observatören som öppnar lådan och gör en skillnad i kattens tillstånd.

Det antas att det avgörande ordet i denna fråga bör överlåtas till en sådan varelse som Schrödinger-katten. Meningen med detta yttrande är att man accepterar det faktum att djuret i hela experimentet är den enda absolut kompetenta observatören. Till exempel presenterade forskarna Max Tegmark, Bruno Marshall och Hans Moraven en modifiering av experimentet ovan, där huvudperspektivet är kattens åsikt. I detta fall överlevde utan tvekan Schrödinger-katten, för det är bara den överlevande katten som kan observera resultaten. Men forskaren Nadav Katz publicerade sina resultat, där han kunde "återlämna" partikelns tillstånd efter att ha ändrat dess tillstånd. Således ökar kattens chanser att överleva markant.