Кот шредингера суть: Кот Шредингера - Значение и примеры - Санкт-Петербургское государственное бюджетное учреждение социального обслуживания населения

Содержание

История кота Шредингера, который пострадал за науку. Или не пострадал — физики до сих пор не могут договориться / AdMe

Физик-теоретик Эрвин Шредингер сделал в жизни много важных вещей. Он получил Нобелевскую премию, был почетным профессором в десятке стран, писал стихи, а еще занимался философией и биологией. Вот только всему современному миру он известен как человек, который додумался запихнуть кота в смертельную ловушку.

Мы в ADME решили раз и навсегда разобраться с парадоксом кота Шредингера. Оказывается, все не так уж и сложно.

Эрвин Шредингер

Шредингер умудрился приобрести репутацию чудака даже среди коллег, которые сами-то часто бывают оторваны от жизни. Ученый одевался так небрежно, что его не хотели пускать в гостиницу, потому что принимали за бродягу. Однажды на важной конференции Шредингер отказался говорить о ядерной энергии и прочел лекцию по философии.

Вот такой неоднозначный человек решил потроллить научную общественность и придумал жестокий эксперимент с участием кота и смертельного газа. К счастью, ни один котик не пострадал. А все потому, что эксперимент был мысленным и все происходило только в воображении отдельно взятого физика.

Пару слов о квантовой механике

Вот простой пример работы квантовой физики. Возьмите 2 пустых спичечных коробка. В один из них положите спичку — это объект нашего привычного макромира. Теперь вы можете сказать, что спичка лежит только в одном коробке, а в другом ничего нет. Так работает привычная нам ньютоновская физика.

Все меняется, если вместо спички взять электрон: он будет находиться одновременно в 2 коробках. Так работают законы квантовой физики.

Квантовая механика говорит нам о том, что любая квантовая частица (фотон, электрон, ядро атома и т. п.) находится сразу в нескольких состояниях или в нескольких точках пространства. В микромире частиц не работают привычные нам ньютоновские законы физики.

Частицы ведут себя по своим собственным правилам: они находятся в суперпозиции, т. е. в 2 или более траекториях либо в 2 или более точках пространства одновременно. Здорово, правда?

Кот Шредингера

С чем был не согласен Шредингер? Физик хотел показать, что есть классическая физика (описывает большие объекты) и квантовая физика (описывает крохотные объекты вроде атомов), а точных правил перехода от квантовой системы к макросистеме не существует.

Внимание, знатоки. Когда перестают действовать законы микромира и где начинается макромир? Для поклонников квантовой механики это был больной вопрос. Пришел Шредингер со своим котом и запутал всех окончательно.

В 1935 году физик провел свой знаменитый мысленный эксперимент. Оригинал текста на немецком есть тут. Ну а мы перевели его для вас с языка ученых на язык простых людей.

В закрытый стальной ящик помещают кота.
Кроме кота в ящике есть адская машина с радиоактивным ядром и ядовитым газом. Газ находится в запечатанном стеклянном сосуде.
Радиоактивное ядро может распасться в течение 1 часа. А может и не распасться. Вероятность события — 50 %. (Примечание: распад ядра — самый легкий пример, который пришел ученому в голову, потому что в данном случае у ядра есть только 2 варианта. Если бы он взял какую-то другую переменную, результаты эксперимента трудно было бы предсказать.)
Если ядро распадется, котику не повезет. Потому что распад ядра будет зафиксирован счетчиком Гейгера, сработает реле, и специальный молоточек разобьет ампулу с токсичным газом. Кот мертв.
Если ядро не распадается, кот остается жив.

По законам квантовой механики в то время, пока ящик закрыт, радиоактивное ядро и наш многострадальный кот находятся в 2 состояниях одновременно. Ядро распалось / не распалось, а кот Шредингера жив / мертв. Если наблюдатель откроет крышку, то увидит либо мертвого кота (ядро распалось), либо живого и удивленного кота (ядро цело).

Но мы-то знаем, что кот не может быть и жив, и мертв одновременно. Может, и с ядром происходит то же самое?

Парадокс Шредингера

Чтобы понять суть эксперимента Шредингера, нужно познакомиться с еще одним принципом квантовой механики — парадоксом наблюдателя.

Радиоактивное ядро, которое грозит нашему котику, находится в суперпозиции ровно до тех пор, пока мы не наблюдаем за системой. Как только к системе подключается наблюдатель и пытается посмотреть, что вообще происходит, ядро (атомы, фотоны) наконец-то определяется и занимает некую позицию.

Если за системой никто не наблюдает (не лезет в ящик со своими измерительными приборами), то ядро распалось / не распалось одновремененно.

Но кот — совсем другое дело. Он совершенно точно жив или совершенно точно мертв. Потому что на котика, т. е. макросистему, не действуют квантовые законы — он состоит из множества разных частиц. Радиоактивное ядро находится в одном мире, а котик живет в мире больших вещей.

Коту все равно, когда вы откроете крышку. Это ядро распадется / не распадется, когда появится наблюдатель. А кот будет либо жив, либо мертв независимо от того, смотрите вы на него или нет.

Откуда ядро «знает», что за ним наблюдают? Когда люди или приборы начинают наблюдение или измерение, частицы переживают волновой (квантовый) коллапс: какое-то время они были в состоянии неопределенности (у них было много вариантов), а измерение / наблюдение определяет положение ядра в пространстве / времени. Говоря простыми словами, ядро из микромира попадает в макромир. Оно покидает зону действия законов квантовой физики и попадает под действие ньютоновской физики.

Выводы

Шредингер намеренно смешал теплое с мягким. Он поместил в один эксперимент объект микромира и макромира. Хотя их взаимодействие невозможно просто потому, что у кота и у ядра свои законы физики.

Ученый добился своего и показал, что законы квантовой физики нуждаются в уточнении. А наблюдатель при работе с объектами макромира не играет никакой роли. Иначе судьбу кота решал бы человек, который откроет крышку железного ящика.

Объяснение от Шелдона Купера

Если к концу нашей статьи ваши мозги начинают кипеть, вот вам объяснение Шелдона Купера из сериала «Теория Большого взрыва». Главный ботан сериала применил теорию к отношениям между людьми. Чтобы понять, какие отношения между мужчиной и женщиной, нужно открыть железный ящик (пойти на свидание). Пока ящик закрыт, отношения и хорошие, и плохие одновременно.

Кот Шредингера постепенно стал физико-математическим мемом. В научно-фантастических книгах, кино и сериалах этот парадок упоминается регулярно. Хотя, конечно, о главном смысле эксперимента никто уже не помнит.

AdMe/Наука/История кота Шредингера, который пострадал за науку. Или не пострадал — физики до сих пор не могут договориться

Счастливый кот Шредингера и его собратья, замученные во имя науки

«Живого кота помещают в коробку с запечатанным пузырьком яда, который может разбиться в любой момент. И так как никто не знает, был ли выпущен яд до момента открытия коробки, кот может быть одновременно и жив, и мёртв», – так суть эксперимента объясняет герой сериала «Теория Большого Взрыва» Шелдон.

Герой Джима Парсонса из «Теории Большого Взрыва»

Фото: Clubhousenews.com

Данный опыт был призван проиллюстрировать некоторые аспекты копенгагенской интерпретации квантовой теории. И коту на этот раз повезло – эксперимент был мысленным. Проще говоря, никакого замученного кота просто не было.

Эрвин Шрёдингер

Фото: Hearthis.at

В науке так бывает далеко не всегда. Ежегодно в лабораториях учёных гибнут миллионы животных. Прогресс знаний оплачивается их страданиями. И очевидно, что как минимум в некоторых случаях жертвы выглядят совсем необязательными. Несмотря на весь научный авторитет их мучителей.

Роберт Вуд

Фото: osa.org

Зато кот, вполне реальный, а не умозрительный, был у американского физика Роберта Вуда. И наилучшее применение, которое учёный муж смог найти своему четвероногому другу – протирать им (котом) спектрограф в своей домашней лаборатории. Это была такая 15-метровая деревянная труба диаметром 15 сантиметров, торчавшая из стены сарая. В одном конце – дифракционная решетка, в другом – зеркало. Со временем, в приборе образовывался слой пыли, нарушавший точность экспериментов. Но вот подобраться к дорогой и высокоточной оптике было непросто. Не долго думая, учёный взял кошку, запустил её в трубу, и закрыл одно из отверстий. Всё, что оставалось ошалевшему от испуга коту – ползти к единственному выходу, протирая боками стенки прибора и бесценные линзы.

Чертёж спектрографа

Коллаж: Пятый канал

Впрочем, и этому коту повезло в сравнении с сотнями собак русского физиолога Ивана Павлова. Учёного, вне всякого сомнения, выдающегося, внёсшего огромный вклад в науку и занимающее заслуженное место на исследовательском Олимпе. Но вот по дороге к этой вершине крови было пролито немало. Например, некоторым подопытным вскрывали брюхо, перерезали проток поджелудочной железы и вставляли в него стеклянную трубку, чтобы изучить влияние нервной системы на работу пищеварения. Многие животные не выжили, зато открытия учёного впоследствии спасли миллионы жизней. Нельзя не заметить, что сам Павлов зверюшек любил и старался по возможности уменьшить их страдания.

Иван Павлов, физиолог, лауреат Нобелевской премии

Фото: Sciencepenguin.com

«Когда я приступаю к опыту, связанному в конце с гибелью животного, я испытываю тяжелое чувство сожаления, что прерываю ликующую жизнь, что являюсь палачом живого существа. Когда я режу и разрушаю живое животное, я глушу в себе едкий упрек, что грубою невежественною рукой ломаю невыразимо художественный механизм. Но это переношу в интересах истины и пользы людям», – говорил Павлов.

Фото: Mnogodum.com

Собаки заслуженного американского биолога и врача Роберта Корниша имели ещё более страшную судьбу, но в отличие от собак Павлова их жертва была напрасной. Учёный запатентовал несколько изобретений, некоторые из которых актуальны даже в наши дни. Но прославился он не этим, а обещанием воскрешать мертвых, если их органы не понесли сильных повреждений. Биолог назвал четырёх фокстерьеров Лазарями и задушил их, а затем впрыскивал в мертвые тела медикаменты и организовал искусственное кровообращение. В результате двое из четырех Лазарей действительно воскресли и прожили в мучениях ещё несколько месяцев. При этом свои последние дни они провели слепыми и с повреждённым мозгом. Повторить тот же опыт с человеком учёному не разрешили.

Роберт Корниш с «воскрешённой» собакой

Фото: livejournal. com

Джеймс Олдс считается одним из основателей современной нейробиологии, его вклад в науку велик и разнообразен, но в учебники и масскультуру вошёл один единственный опыт. О том, как крысы в его лаборатории добровольно расставались с жизнью от удовольствия. Его кратко и ёмко описали в одном из своих произведений братья Стругацкие.

Коллаж: Пятый канал

«Олдс и Милнер занимались экспериментами по мозговой стимуляции. Они вживляли электроды в мозг белых крыс. У них была варварская техника и варварская методология, но, отыскав в мозгу у крыс центры наслаждения, они добились того, что животные часами нажимали на рычажок, замыкающий ток в электродах, производя до восьми тысяч самораздражений в час. Эти крысы не нуждались ни в чем реальном. Они знать ничего не хотели, кроме рычага. Они игнорировали пищу, воду, опасность, самку, их ничто в мире не интересовало, кроме рычага стимулятора. Позже опыты были поставлены на обезьянах и дали те же результаты», – отмечали писатели.

Фото: Suvt1.rudn.ru

А недавно от рук учёных погибло старейшее животное на Земле – 507-летний моллюск Мин. Он был современником эпохи великих географических открытий и Мартина Лютера. И погиб, пока биологи пытались определить его возраст. О своём рекорде Мин уже не узнает.

Фото: Pavlonews.info

Перечислять всех замученных во имя науки животных можно бесконечно. Масштабы явления потрясают. Ежегодно жертвами лабораторных экспериментов становятся до 15 миллионов братьев наших меньших. При этом споры об этичности подобных опытов с каждым годом становятся всё горячее, а многие учёные уверены, что без особых последствий для науки без них вполне возможно обойтись.

Александр Саблин

Кот Шредингера / Полезные заметки

http://tvtropes.org/pmwiki/pmwiki.php/usefulnotes/schrodingerscat

Перейти к

Этот плакат неопределенно смешной или не смешной, пока его не заметят.

“Знаете ли вы мысленный эксперимент с кошкой в ящике с ядом? Теория требует, чтобы кошка была и жива, и мертва, пока ее не заметят.

Ну, на самом деле я проводил эксперимент. Десятки раз. Плохая новость в том, что реальность не не существует. Хорошая новость в том, что у нас есть новое кошачье кладбище».

— GLaDOS , Portal 2: Lab Rat

Мысленный эксперимент с котом Шредингера становится все более популярным как мотив в художественной литературе. Мысленный эксперимент Эрвина Шредингера включал кошку, запечатанную в коробке со счетчиком Гейгера. Счетчик Гейгера управляет механизмом, который разбивает пузырек с ядовитым газом, убивая кошку. Небольшое количество радиоактивного вещества помещается рядом со счетчиком Гейгера, откалиброванным таким образом, чтобы вероятность срабатывания смертельной ловушки в течение одного часа составляла 50%. Дело в том, что через час, пока коробка открыта, остается

никоим образом не определить, жив кот внутри или мертв, что позволяет коту быть и живым, и мертвым.
Мысленный эксперимент изначально был критикой копенгагенской интерпретации квантовой физики, согласно которой кошка может быть и живой, и мертвой одновременно как суперпозиция “реальностей”. Парадокс должен быть очевиден. Обратите внимание, что парадокс существует только в ошибочном понимании Копенгагенской интерпретации, классической интерпретации квантовой механики. Согласно многомировой интерпретации, на самом деле происходит следующее:
весь мир распадается на суперпозицию миров, где кот жив, и тех, где он мертв.
Эксперимент интересен тем, что в квантовой механике такие вещи, как субатомные частицы обычно существуют в суперпозиции состояний, и правильные предсказания результатов определенных экспериментов могут быть сделаны только с учетом этих эффектов ^{примечание} A классическим примером является эксперимент с двумя щелями для электронов, где результирующая интерференционная картина ожидается только в том случае, если вы предполагаете, что электрон находится в суперпозиции состояний. Эксперимент утверждает, что если мы можем признать, что маленькие частицы (например, радиоактивный триггер) могут находиться в таких состояниях, то мы должны признать, что большие объекты (например, кошка) также могут находиться в таких состояниях, что поднимает вопрос.
почему мы обычно этого не наблюдаем.
Этот мысленный эксперимент сразу же стал популярным как метафора неуверенности в истине, судьбе, квантовой физике, том, как квантовая физика может что-то сделать, и того, что, черт возьми, находится внутри этой коробки. По иронии судьбы, первоначальный эксперимент был использован, чтобы показать, насколько глупой была идея суперпозиции.

Копенгагенская интерпретация говорит, что из-за этого каждая частица на 50% распалась и на 50% не распалась. Шрёдингер думал, что эта идея была логикой безумного тролля, поэтому он расширил ее, чтобы показать: если распад радиоактивного ядра вызовет срабатывание устройства, которое выпустит ядовитый газ в ящик с кошкой, и если (согласно Копенгагенской интерпретации ) ядро на 50% сгнило и на 50% не распалось, устройство на 50% сработало и на 50% не сработало, так что кот одновременно на 50% убит и на 50% жив.
Как упоминалось ранее, предполагаемый парадокс основан на неправильном понимании квантовой физики.
Ошибка заключается в незнании того, что значит наблюдать за чем-то; наблюдение — не пассивная вещь, как в мире повседневности, а активный процесс. В теоретическом ящике (на самом деле ни один физик не стал бы этого делать; это в высшей степени неэтично) наблюдатель — это не ученый и даже не кошка; это счетчик Гейгера , и он удерживает волновую функцию в коллапсе либо на 100% живых, либо на 100% мертвых, а не на 50% и то, и другое. Чтобы узнать больше, посетите страницу квантовой физики. Короче говоря, Копенгагенская интерпретация не предсказывает кошку одновременно живой и мертвой, а скорее кошку, которая полностью жива до тех пор, пока полностью не умрет. Иными словами, даже такие известные и умные физики, как Шредингер, могут ошибаться.

Иногда это просто используется, чтобы показать ум автора. Или нет.
Вот видео, объясняющее рассматриваемый принцип.
Как вы знаете, даже This Very Wiki любит использовать это. Это Trope Namer для:
Бабочка Шредингера: история одновременно и реальна, и всего лишь сон.
Канон Шредингера: Расширенная вселенная доказывается каноническим или нет только тогда, когда будет выпущена следующая основная каноническая часть.

Актерский состав Шредингера: Персонаж одновременно жив и мертв в разных версиях истории.
Пистолет Шредингера: местонахождение и характер сюжетного устройства не определены, пока вы его не ищете.
Игровой персонаж Шрёдингера: Состав сюжета не определен, пока игрок не выберет свою роль.
Вопрос Шредингера: В ролевой игре правильный ответ на вопрос не определен, пока игрок не даст ответ.
Ящик предложений Шрёдингера: В ролевой игре некоторые правила не определены, пока игрок не спросит, разрешена ли его блестящая идея.
    открыть/закрыть все папки

    Аниме и манга
Определенный Магический Индекс использует Кошку Шредингера, чтобы объяснить способности Эспера: состояние «кота» вне его сознания независимо от его разума считает таковым, допуская проявление способностей. Мисака Имото пытается назвать своего кота Шредингером, но Тома отвергает эту идею. Это имя табу для кошек. Он добавляет, что любой, кто даже считать помещать кошку в ящик с ядовитым газом должно действительно ненавидеть кошек.
Название «Яйцо ангела» представляет собой довольно хорошую аналогию с «Котом Шредингера», но с дополнительными поворотами, которые заключаются в том, что чем дольше продолжается время без вылупления яйца, тем больше вероятность того, что все, что было в нем, стало мертворожденным, если оно когда-либо существовало в все ^{примечание} (аналогично кошке, умирающей от чего-то другого, кроме токсина, например, от удушья, голода или старости), и единственный способ «разрушить форму волны» — это разбить яйцо, убив все, что находится внутри, на конечно ^{примечание} (аналогично выстрелу в коробку с котом внутри). Это то, что мужчина в конце концов делает с трагическими последствиями.
Проделано пару раз в Yu-Gi-Oh! GX. Бастион Мисава имеет это как формулу на своей стене (только в дубляже), и персонаж использует карту, которая использует Кота Шредингера в качестве основы.
Sayonara, Zetsubou-Sensei есть целый выпуск о концепции, в которой она подробно обсуждается.
Хеллсинг на самом деле имеет персонажа по имени Шредингер, и у него есть способность быть «везде и нигде», что позволяет ему всегда быть во всех важных для сюжета местах одновременно, а также Cosmic Ret Con любой ущерб, который он получает. И он мальчик-кошка, естественно. На самом деле у него есть довольно большая цель, помимо комического облегчения: он был создан, чтобы быть «ядом» против Алукарда. Когда он отключается и позволяет Алукарду поглотить свою душу, Шредингер больше не может сказать, где он, и ни мертв, ни жив. Это, естественно, распространяется и на Алукарда, который вообще теряет способность проявляться. Однако 30 лет спустя Алукарду удается вернуться в Хеллсинг, лишив его более 3 миллионов жизней, за исключением жизни Шредингера.
Noein во многом основан на идеях Шредингера и идее о том, что результат может быть изменен, если его не соблюдать.
Murasakiiro no Qualia играет важную роль, компетентно объясняя концепцию и используя ее в равной степени.
В одном из эпизодов Мошенник не мечтает о девочке-кролике-сэмпае Футаба использует этот мысленный эксперимент, чтобы объяснить случай подросткового синдрома.
Одна серия Космос☆Денди 9В 0015 представлено множество альтернативных версий главных героев, в одном из них аналогом Мяу был шредингерианец, кошачье существо в коробке, которое попеременно было то живым, то мертвым.
В Koi Neko кицунэ Инахо преподносит Шинте таинственную коробку, при открытии которой исчезает одна из двух Наос – Девочек-кошек, которые когда-то были котятами, за которыми он ухаживал в детстве. Причина этого в том, что один из них умер, но оба хотели быть с Шинтой.
    Комиксы
В Animal Man последний выпуск арки Альтернативной вселенной, написанной Питером Миллиганом, упоминал кота Шредингера и назывался «Пицца Шредингера».
В All-Star Superman Ультрасфинкс заманивает Лоис Лейн в ловушку в состоянии квантовой неопределенности, между жизнью и смертью, если кто-то не сможет разгадать его загадку. Супермен отвечает на это и спасает ее.
В одном рассказе Могучий Тор Дональд Блейк ссылается на кота Шредингера, описывая сон Одина, говоря, что спящий находится в состоянии между жизнью и смертью.
Играл в The Incredible Hercules , где Амадей Чо играет в смертельно опасную ролевую игру (своего рода Бабочка Шредингера), в которой его персонаж, Mastermind Excello, сталкивается с коробкой, в которой находится кошка, которая буквально и мертвые, и живые в логове Безумного Ученого.
Упоминается и пародируется в одной истории Empowered , где Тагбой описывает Empowered как девушку-кошку Шредингера из-за ее постоянных перепадов настроения относительно того, что она думает о себе как о красивой или уродливой. Его друг Фрэнк считает, что он читал слишком много учебников Empowered для колледжей.
    Фанфики
Замечательно сделано в фанфике «Волшебное мышление», который можно прочитать здесь.
В Блюз Академии Лаура разрабатывает заклинание под названием «Шредингер», которое помещает ее в состояние между жизнью и смертью и позволяет ей буквально находиться где угодно в пределах большого радиуса. Заклинание несколько нестабильно, и она имеет тенденцию появляться и исчезать в разных местах в случайное время. Заклинание заключает ее тело в том месте, где она инициировала заклинание, в коробку света.
В Судзумия Харухи Нет индекса , так как Харухи является невежественным Искажением Реальности, если ее попросить угадать карту, случайно взятую из колоды, она всегда угадает, даже если она угадает карту , которая не является в колоде . Наблюдатели отмечают, что это похоже на то, как если бы кто-то провел эксперимент с котом Шредингера и вместо этого вытащил из коробки собаку.
    Фильмы
    Литература
    Телевизионные передачи
В Звездные врата SG-1 , Картер объясняет научно продвинутому инопланетянину, почему ее кота зовут Шредингер. (Сезон 1, серия 17, «Энигма»). Забавно, что пришелец соглашается со Шредингером, когда она заканчивает: любой, кто думает, что это может быть правдой, неправильно понимает законы физики.
FlashForward (2009) позволяет нам узнать, что Саймон – ученый, потому что он объясняет это, когда мы впервые встречаемся с ним.
В Теория большого взрыва Шелдон использует его как метафору о том, будет ли свидание Пенни и Леонарда успешным или нет. Он также неправильно понимает его происхождение, утверждая, что это было объяснение копенгагенской интерпретации, а не ее критика.
Премьера третьего сезона сериала «: шесть футов меньше » начинается с того, что Нейт застрял в ментальном мире с повторяющимися ссылками на кота Шредингера, подчеркивая тот факт, что он находится в промежуточном состоянии во время рискованной операции на мозге и не знает, где находится. до тех пор, пока он действительно не рискнет и не «откроет коробку».
Доктор Кто
Серия 7, кажется, предполагает, что все путешествия во времени такие. Однажды Рори упрекнул Доктора в том, что тот не проверяет книги по истории перед тем, как куда-то отправиться, и Доктор говорит, что он путешествует не так. Позже мы узнаем, что у метода Доктора есть некоторое оправдание, поскольку в «Ангелах захватывают Манхэттен» он объясняет, что время можно переписать, но не после того, как вы его прочтете. Это еще раз демонстрируется, когда мы видим могилу Рори. Однажды замеченный, этот набор событий фиксируется, иначе его отмена вызовет парадокс. Это еще раз подтверждается в финале 7-го сезона «Имя Доктора», когда Доктор объясняет, что, когда вы путешествуете во времени, есть одно место, куда вы никогда не должны идти. Оказывается, это твоя могила. Как только вы увидите, когда и где вы закончите свою смерть, это уже нельзя будет отменить. Но если у вас нет предварительных знаний о событиях, вы можете изменить их ход, не вызывая парадокса. Это вера в установленную временную шкалу, которая удерживает вселенную и поток времени вместе.
Менее шаткий, шаткий, своевременный, забавный пример произошел в «Вторжении Android». В последний раз мы видим сержанта Бентона, когда он нокаутирован одним из дубликатов, оставляя фанатов в загадке. Был ли оригинал убит, чтобы не мешать копии андроида, или оригинал сохранился, чтобы поддерживал копию? Семь лет (и одна регенерация) спустя мы, наконец, получили ответ в «Mawdryn Undead»: он ЖИВ он вышел на пенсию в 1979 и стал продавцом подержанных автомобилей.
МакГи делает прямую ссылку на это в эпизоде NCIS «Grace Period», где террорист-смертник по имени Язид, убивший двух агентов NCIS, неизвестно, был ли он жив или мертв за день до его взрыва. Даки утверждает, что он был мертв за день до того, как взорвал себя, но команда находит доказательства того, что в день своей смерти он звонил с мобильного телефона. Выяснилось, что другой парень (которого агент видел входящим в здание, когда взорвалась бомба) убил Язида за день до этого, задушив его латексом, который он использовал для создания слепка своего горла и рта, который он затем использовал. воссоздать свой голос на реалистичном передатчике голоса, чтобы позвонить кому-то в день взрыва, чтобы власти думали, что он все еще жив, затем он подложил бомбу к трупу Язида и взорвал его внутри здания, чтобы дискредитировать его мусульманина. Мирная конференция. Расскажите о зависимости от сложности.
В четвертом сезоне сериала Интересная личность Рут ссылается на идею, когда утверждает, что Шоу все еще жива после совершения Героического Жертвоприношения, указывая на это до тех пор, пока они окончательно не узнают, что она и жива, и мертва.
    Видеоигры

В Digital Devil Saga буквально есть кот по имени Шредингер. Это имеет большой смысл, когда вы понимаете, что это аспект Серафима, который достиг просветления.
В NetHack монстр, известный как Квантовая механика, иногда выбрасывает коробку, когда умирает. При открытии ящика оттуда либо выпрыгнет живой кот, либо внутри обнаружится кошачий труп. Более того, изучение кода показывает, что то, что будет найдено, не определено, пока вы не проверите — в отличие от любого другого контейнера в игре, содержимое которого определяется при создании ящика.
Ghost Trick имеет довольно буквальную интерпретацию тропа. Если быть точным, то к концу игры Сиссель де-факто становится девяткой.0014 мертвый-бессмертный кот.
Портал 2 делает несколько ссылок на него. См. также запись Portal 2: Lab Rat ниже.
В одном из логовищ Ратмана в начале игры есть диаграмма, на которой кошка, по-видимому, выпрыгивает из коробки, и на ней нацарапаны уравнения квантовой физики.
Есть достижение под названием «Улов Шредингера», в котором нужно поймать прыгающую коробку до того, как она упадет на землю, не зная заранее, в какую сторону отскочит коробка.
Также упоминается в Fact Core во время финальной битвы с боссом:
Ядро фактов : Парадокс кота Шредингера описывает ситуацию, в которой кота в коробке следует считать, во всех смыслах и целях, одновременно живым и мертвым. Шредингер придумал этот парадокс как оправдание убийства кошек.
Выбирается случайным образом в качестве игрового устройства в игре для зарабатывания денег в Королевство ненависти , где победитель определяется одним игроком, который угадывает, жив кот или мертв. Конечно, на самом деле вы не можете выбирать.
Bioshock 2 ссылается на это с пасхальным яйцом в парке Диониса. В Imago Fine Arts есть несколько кусков льда, сделанных из замороженной морской воды, и в одном из них находится труп кота Шредингера. Если его ударить или застрелить, Шредингер истекает кровью, но никогда не разбивается на куски, из-за чего он кажется и живым, и мертвым одновременно.
BioShock Infinite :
Последовательность после титров. ДеВитт думает, что его дочь в своей комнате, но он не уверен. Когда он открывает дверь, экран становится черным. Учитывая бесконечное количество вселенных, которые могут существовать, она одновременно находится в комнате и не находится в ней, и игроку остается решать, какую версию найдет ДеВитт.
Кроме того, в игре есть то, что называется «Болезнь примирения», которая, по сути, представляет собой мысленный эксперимент Шрёдингера «Ужасно ошибся». Из-за вмешательства внепространственных сил Элизабет волновая функция не коллапсирует , в результате чего люди, живущие в одной возможной временной шкале и мертвые в другой, оказываются в ловушке мучительного состояния нежити. Одной из таких жертв является Чен Линь, оружейник, связанный с Vox.
В ранней игре Voxophone “Everyman All at Once” представлен теологический вариант мысленного эксперимента:
Один человек входит в воды крещения. Выходит другой человек, рожденный заново. Но кто этот человек, который лежит под водой? Возможно, пловец и грешник, и святой, пока он не откроется человеческим глазам.
В Burial at Sea – Эпизод 2 в лаборатории Финка есть герметичная камера с тушой кошки (предположительно пумы или пантеры), отсылка к эксперименту.

Одна сцена во второй 9В игре 0014 Deponia Руфус задался вопросом, почему кошачья миска с едой находится снаружи запертого здания, а кошка внутри. Наполнив миску тунцом, чтобы привлечь внимание кошки, он размышляет о том, как кошка может быть внутри и снаружи одновременно, упоминает Шредингера и утверждает, что он и Гол наблюдают за работой квантовой физики. На двери кошачий люк.

Визуальные романы

Девять часов, девять человек, девять дверей ссылается на оригинальный парадокс (хотя и не по имени) в Безопасном конце и Истинном конце. После «Разоблачения» обсуждение Акане того, как потоки информации и ее существование, являются намеком на копенгагенскую интерпретацию. Перечисленные выше субтропы также используются, хотя игрок не знает об этом до тех пор, пока не узнает. В сиквеле «Последняя награда добродетели» концепция обсуждается в игре. Личность К. также является примером из вселенной. В большинстве случаев человек в костюме — Кайл Клим. Однако в дорожках голубых дверей это Аканэ Курашики.
Уминеко: Когда они плачут имеет этот повторяющийся мотив и используется для объяснения фантастических сцен как нечто, что могло произойти , но не обязательно, чтобы произошло . События на Роккенджиме также называются так, поскольку никто, кроме Евы, не знает, и кто решил не раскрывать правду, чтобы Анж не узнала правду о своих родителях.
Аналогично, Higurashi: When They Cry использует кошку; в частности, Фредерика Бернкастель использует его в одном из своих стихотворений. В этом стихотворении кошка умирает, имея в виду конец 9 века.0014 Minagoroshi-hen , а также судьба, с которой Рика сталкивается через несколько ночей после Ватанагаши.

Веб-комиксы

Этот Научный комикс делает удивительно полную работу по подведению итогов.
Эта полоса xkcd является комиксом Шредингера.
В этой полосе DM of the Rings Гимли пытается злоупотребить концепцией (наряду с плохо отлитой костью), чтобы стать НЕОПРЕДЕЛЕННЫМ ЛИЧОМ.
9В 0014 Checkerboard Nightmare фигурирует второстепенный персонаж по имени Кот Шредингер. Он мог видеть все возможные реальности одновременно, и в результате он полностью сошел с ума.
Эта лента Irregular Webcomic! отсылает к мысленному эксперименту Шредингера в кульминационной строке, но вы заметите, что пояснительная записка под комиксом начинается с Heisenberg . Как указывает DMM в последнем абзаце, изюминка комикса постоянно менялась, пока он писал The Rant. Позже Джейми и Адам удаляют «мысль» из «мысленного эксперимента» и фактически настраивают Кота Шредингера с настоящей коробкой и настоящим котом. В следующей полосе «Разрушителей мифов» после того, как Джейми говорит, что невозможно определить, жив кот или мертв, не открывая коробку и не наблюдая за котом, Адам пинает его и заставляет выть.
(Комментарий) Технически, в экспериментальном смысле, этот — это , фактически «наблюдающий» за кошкой. Квантовая механика не совсем , а извращенная.
Люк Серл объясняет, почему кот мертв. В более ранней полосе он провел некоторые интересные параллели с классической литературой.
На этой странице Spy6teen ; и в конечном итоге становится Чеховским ружьем в этом комиксе ◊
Это раннее Дрезден Кодак комикс.
“Где-то среди нас ходит Нильс Бор, незамеченный и бессмертный . ”
(Нильс Бор, замаскированный под фиолетового кота, прячется в кустах.)

: Позже, благодаря приглашенному художнику Заку Вайнеру, был представлен Cat’s Schrödinger .

В Portal 2: Lab Rat (комикс, который связывает две игры Portal вместе) есть пара отсылок.
- GLaDOS утверждает, что действительно провела эксперимент.
  ГЛаДОС : Вы знаете, что мысленный эксперимент с кошкой в ящике с ядом? Теория требует, чтобы кошка была и живой, и мертвой, пока ее не заметили. Собственно, я провел эксперимент. Десятки раз. Плохая новость в том, что реальности не существует. Хорошая новость в том, что у нас появилось новое кошачье кладбище.
- В конце комикса Дуг Раттман сравнивает Челл с кошкой, которая выживает в стазисе, но не гарантирует, что ее когда-нибудь разбудят.
  Раттман : Живые и мертвые, пока кто-нибудь не откроет коробку.
Упоминается в этом комиксе Cyanide and Happiness .
Сцены из мультивселенной развлекается этим в этой ленте, в которой кратко представлена целая цивилизация, основанная на теории неопределенности, включая всеобщее владение праздничными «кошачьими ящиками».
Captain SNES: The Game У Масты есть кот по имени Шредингер, чье состояние в Видеоленде не может быть определено жителями, так как оно происходит из реального мира, и обычно продолжает дурачить всех, кого встречает.
На одной из «дополнительных» страниц из Бедовый Сыщик изображена Полуночная команда, выпускающая сотни этих кошек, существующих во всех возможных состояниях между живыми и мертвыми, на Осу-профессора.
И, к несчастью для профессора… КАЖДОЕ ИЗ ЭТИХ КОШАЧЬИХ СОСТОЯНИЙ НЕВЕРОЯТНО СМЕРТЕЛЬНО.
Homestuck внезапно сменил перспективу после того, как Непета, местный кошачий тролль, напала на Безумного Топора, трезвого Гамзи. Долгое время никто не знал, пережила ли она встречу. Она этого не сделала. Поэтому она временно была Непетой Шредингера.
Все вышесказанное относительно Шредингера в Hellsing также применимо к Hellsing фанкому And Shine Heaven Now с одним дополнительным поворотом: он И-Джин Эрвина Шредингера.

Web Original

Линкара критикует эксперимент в одном из своих обзоров. В своем видео «15 лучших ошибок» он признает, что несколько упустил суть, хотя и отмечает, что в первоначальном обзоре это было просто быстрой шуткой, и он не ожидал, насколько серьезно это воспримет такое количество людей.
Сесил Адамс (из The Straight Dope) объясняет концепцию в стихах.
SCP-2144 в обычной для SCP манере является попыткой превратить образ в мягкую крипипасту. 2144 — это кошка, которая невидима для камер, не слышна для микрофонов и неосязаема для весов, но очень живая и живая, пока находится на открытом пространстве (люди могут видеть/слышать/прикасаться к ней просто отлично, но они не могут не чувствую его сердцебиение). Если вы поместите его в замкнутое пространство, он тут же впадет в кому, но камеры и микрофоны смогут снова его обнаружить. О, и он излучает смертельную радиацию и выдыхает цианистый водород, находясь в коме. К счастью для всех остальных, он не любит открывать двери и окна.

Western Animation

Используется в качестве шутки в эпизоде Futurama . Полицейские ловят Эрвина Шредингера, несущегося с коробкой с кошкой, он не знает, живая она или мертвая (пока Фрай не открывает коробку и кошка не царапает ему лицо), а еще там есть наркотики.
В Рик и Морти , после того, как возникает петля обратной связи, которая расщепляет реальность на гипотетические возможности, Рик показывает Морти и Саммер снаружи, наполненного бесконечным забвением, также содержащим сотни кошек, которых Рик называет котом Шредингера, но предполагает они и есть и нет.
Сказано Велмой в финале серии Скуби-Ду! Mystery Incorporated , когда она пытается понять раскрытие альтернативной временной шкалы, в которой Сущность Нибиру никогда не существовала и, следовательно, никогда не оказывала негативного влияния на жизни персонажей, помещая их в счастливый город без тайн.
Гриффины : Пародия в “Herpe the Love Sore”, где Питер испытывает искушение открыть коробку, предназначенную для Куагмайра.
Питер: Знаешь, Лоис, физики считают, что есть две альтернативные вселенные: в одной я не открываю коробку, а в другой открываю.
(переход в альтернативную реальность)
Питер: Я не буду открывать коробку. (Лоис стреляет в него)
(возврат в нормальную реальность)
Питер: Я открою коробку.
Юные титаны, вперед! : пародируется в “Quantum Fun”. Робин читает лекции другим Титанам об эксперименте и решает воссоздать его с Бист Боем в роли кота. В то время как Робин заявляет, что Бист Бой ни жив, ни мертв, пока они не откроют коробку, призрак Бист Боя поднимается из закрытой коробки. Рейвен быстро оживляет его.

Реальная жизнь

Известная цитата Стивена Хокинга: «Когда я слышу о коте Шредингера, я тянусь за пистолетом». ^{примечание} Парафраз более (не)известной цитаты нациста Германа Геринга, который сделал то же самое, услышав слово «культура». About.com объясняет:
Это представляет мысли многих физиков, потому что есть несколько аспектов мысленного эксперимента, которые поднимают вопросы. Самая большая проблема с аналогией заключается в том, что квантовая физика обычно работает только в микроскопическом масштабе атомов и субатомных частиц, а не в макроскопическом масштабе кошек и пузырьков с ядом.
Кроме того, физики, такие как Джон Гриббин (автор книг В поисках кота Шредингера и Котята Шредингера ), задаются вопросом, в какой момент частицы из «квантовых» становятся «обычными». Насколько большим вы должны быть, чтобы быть нормальным? Насколько маленьким нужно быть, чтобы быть в двух местах одновременно? ^{примечание} Молекулы С60 (бакиболы) являются квантовыми объектами, с ними был успешно проведен эксперимент с двумя щелями.
Возникновение идеи «Квантовая механика может все» привело к появлению ссылок на оригинальный мысленный эксперимент в несвязанных областях. В одной публикации по политологии читателя просят представить себе международную структуру, ссылаясь на кошку Шредингера и принцип неопределенности.
Запись на Style Invitational (юмористическом конкурсе в Washington Post) от 2010 года:
Curiosity всего лишь коллапсировал квантовую суперпозицию кота Шредингера в определенное состояние. Его убило то, что он оставил его в коробке на неделю.
Cracked использовал в этой статье изюминку:
Кот просто сдох, а ты просто мудак.

Альтернативное название(я): Кошка Шредингера

Физика узлов — Кот Шредингера

В центре физики находится загадка, которая существует с первых дней квантовой механики.

В знаменитом мысленном эксперименте Шредингера фигурирует кот в коробке. Кошка заперта в ящике с пузырьком ядовитого газа. Газ высвободится при распаде радиоактивного атома. Находясь вне коробки, экспериментатор не знает, жив кот или мертв. Мысленный эксперимент Шредингера проливает свет на сбивающий с толку вопрос: как мы можем примирить квантовую и классическую физику?

Мысленный эксперимент Шредингера проливает свет на сбивающий с толку вопрос: как мы можем примирить квантовую и классическую физику?

Радиоактивный атом представляет собой небольшую квантовую систему. По правилам квантовой механики ядро атома может находиться в суперпозиции нескольких состояний. Возможно, разумно даже думать об атоме как о суперпозиции распавшегося и еще не распавшегося. Тогда, возможно, пузырек с газом может находиться в суперпозиции выпущенного и еще не выпущенного. Может быть, даже кошка может оказаться в суперпозиции мертвого и живого. Атом, пузырек и кошка состоят из частиц, подчиняющихся квантовым законам. Разумно ли говорить, что между квантовым и классическим описаниями нет перехода, и даже самые большие конфигурации частиц могут существовать в квантовой суперпозиции всех возможностей?

В физике узлов ответ на этот вопрос — нет. Причина в связи между квантовой механикой и энтропией.

Квантовая механика в физике узлов

Мы опишем несколько аспектов квантовой механики в физике узлов, которые помогут нам разгадать квантовую загадку кота Шредингера. (Дополнительную информацию о квантовой механике см. в Кратком обзоре теории: квантовая механика.)

Ветви в пространстве-времени

В физике узлов пространство-время представляет собой разветвленное многообразие, состоящее из большого, но конечного числа ветвей. Ветви пространства-времени случайным образом расщепляются и рекомбинируются.

Этот браузер не поддерживает встроенные видео.

Разветвленное пространственно-временное многообразие состоит из большого, но конечного, числа ветвей.

Мы показываем ветви расщепления и рекомбинации пространства-времени.

Фермионы, подобно электронам и кваркам, представляют собой узлы в пространственно-временном многообразии. Один фермион имеет по одному узлу на каждой ветви пространственно-временного многообразия. Каждый узел может двигаться по своей ветке независимо от узлов на других ветвях.

Показываем ветви пространства-времени с одним фермионом. Фермион состоит из одного узла на каждой ветви пространства-времени.

Чтобы две ветви объединились, узлы на каждой из них должны совпадать.

Этот браузер не поддерживает встроенные видео.

Две ветви с соответствующими узлами рекомбинируют так, что два узла становятся одним узлом в месте рекомбинации ветвей.

Ветви не могут рекомбинироваться в любом месте, где узлы не совпадают. (Ветви все еще могут рекомбинироваться, если обе ветви не имеют узлов.)

Узлы на двух ветвях не совпадают, что предотвращает рекомбинацию этих двух ветвей в месте расположения узлов.

Ветви и квантовая механика

В физике узлов мы используем разветвленное пространственно-временное многообразие для объяснения квантовой механики. Мы также используем разветвленное пространственно-временное многообразие для объяснения ограничений квантовой механики. Квантовая механика делает правильные предсказания, пока выполняются определенные ограничения. Эти ограничения возникают из-за энтропии рекомбинации ветвей.

В физике узлов мы используем разветвленное пространственно-временное многообразие для объяснения квантовой механики. Мы также используем разветвленное пространственно-временное многообразие для объяснения ограничений квантовой механики.

Ветви пространства-времени случайным образом разделяются и рекомбинируются. Эта рекомбинация ветвей имеет энтропию, и разветвленное многообразие будет стремиться максимизировать эту энтропию. Энтропия рекомбинации ветвей наибольшая, когда ветви рекомбинируют часто, а ветви рекомбинируют наиболее часто, когда узлы на ветвях часто совпадают. ^[1] Таким образом, энтропия способствует распределению узлов, которые часто совпадают.

Предположим, мы начинаем с некоторого начального распределения узлов (соответствующих одной или нескольким частицам). Мы можем использовать квантовую механику, чтобы попытаться предсказать, как это распределение узлов будет меняться со временем. Если квантовая механика предсказывает такое распределение узлов, что узлы часто совпадают, то предсказанное распределение узлов не ухудшает энтропию рекомбинации ветвей. В этом случае квантовая механика может успешно предсказать распределение узлов.

Например, квантовая механика может успешно предсказать распределение узлов электрона на атомной орбите. Квантовая механика успешна, потому что узлы электрона часто совпадают и, следовательно, не ухудшают энтропию ветвящейся рекомбинации.

Мы рассматриваем электрон, который, как и любой фермион, имеет по одному узлу на каждой ветви пространства-времени. Слева сумма квантовых амплитуд узлов на всех ветвях дает квантовую волновую функцию \(\пси.

\). Справа показаны три ветви с их вкладами в квантовую волновую функцию.

Однако при определенных обстоятельствах квантовая механика делает неверные предсказания. Это случай с котом Шредингера.

Кот

Небольшое отступление: пример с котом Шрёдингера более драматичен, чем нам нужно. Вместо пузырька с ядовитым газом мы предположим, что коробка содержит контейнер с кошачьей игрушкой внутри. Если радиоактивный атом распадется, то игрушка для кошек будет выпущена.

В этом мысленном эксперименте квантовая механика должна была предсказать, что, как и ядро радиоактивного атома, игрушка-кошка также может находиться в суперпозиции. Для кошачьей игрушки это было бы суперпозицией содержания и освобождения.

Давайте рассмотрим последствия такой суперпозиции с точки зрения физики узлов. Узлы кошачьей игрушки в суперпозиции того, что содержится, и того, что выпущено, заняли бы большую область пространства-времени. В этом регионе узлы игрушки для кошек не будут совпадать на разных ветвях. В результате ответвления не смогут рекомбинировать в этой большой области, что приведет к значительному ухудшению энтропии рекомбинации ответвлений.

В физике узлов суперпозиция такого размера невозможна. Максимизация энтропии заставляет узлы сходиться к похожему расположению, а не отличаться друг от друга в большой области. В то время как квантовая механика предсказывает большую суперпозицию, энтропия рекомбинации ветвей предотвращает ее. Игрушка для кошек будет либо выпущена во все ветки, либо содержаться во всех ветках.

В то время как квантовая механика предсказывает большую суперпозицию, энтропия рекомбинации ветвей предотвращает ее.

Предполагая, что пространство-время является разветвленным многообразием, мы можем получить свой квантовый пирог и съесть его. Для систем, не нарушающих рекомбинацию ветвей, поведение узлов хорошо описывается квантовой механикой. Для систем, которые нарушают рекомбинацию ветвей, энтропия рекомбинации ветвей заставляет систему подчиняться классическим правилам.

Примечания

Мы можем более точно сформулировать ограничение «частого совпадения». Распределение узлов также имеет энтропию, помимо энтропии рекомбинации ветвей. Многообразие пространства-времени максимизирует общую энтропию, что приводит к равному количеству действия \(ℏ\) в каждой степени свободы. «Частое совпадение» означает, что каждая степень свободы в распределении узлов не ухудшает энтропию рекомбинации ветвей более чем на \(ℏ.\). Точно так же не может быть измерения, ограничивающего распределение узлов более точно, чем этот предел. (из чего мы можем получить принцип неопределенности Гейзенберга).

Узнать больше

Физика за горизонтом событий

В Knot Physics модель квантовой гравитации расширяет наши знания о физике за горизонтом событий.

Сверхтекучесть

В физике узлов сверхтекучесть является результатом свойств разветвленного пространственно-временного многообразия.

Кот шредингера суть: Кот Шредингера – Значение и примеры