жив он или все-таки нет?
Alove_Roleen
Автор:
Alove_Roleen
26 мая 2022 11:50
Метки: Кот Шредингера животные интересно кот факты фото эксперимент
5285
4
1
Все мы слышали про знаменитого кота Шредингера, но знаем ли мы, что это за кот такой на самом деле? Давайте разберемся и попытаемся рассказать о знаменитом коте Шредингера простыми словами.
Источник:
Кот Шредингера – это эксперимент, проведенный Эрвином Шредингером, одним из отцов-основателей квантовой механики. Причем это не обычный физический эксперимент, а
мысленный.
Надо признать, что Эрвин Шредингер был человеком с очень богатым воображением.
Итак, что у нас есть в качестве воображаемой основы для проведения эксперимента? Есть кот, помещенный в коробку. В коробке также находится счетчик Гейгера с некоторым очень маленьким количеством радиоактивного вещества. Количество вещества таково, что вероятность распада и нераспада одного атома в течение часа – одинакова. Если атом распадется, запустится специальный механизм, который разобьёт колбу с синильной кислотой, и бедный кот умрет. Если же распада не произойдет, то кот продолжит тихонько сидеть себе в коробке и мечтать о сосисках.
В чем же суть кота Шредингера? Зачем вообще было придумывать такой сюрреалистический опыт?
Согласно результатам эксперимента мы узнаем, жив кот или нет, только когда открываем коробку. С точки зрения квантовой механики кот одновременно (как и атом вещества) находится сразу в двух состояниях – и жив, и мертв одновременно.
Это и есть знаменитый парадокс кота Шредингера.
Естественно, такого быть не может. Эрвин Шредингер поставил этот мысленный эксперимент, чтобы показать несовершенство квантовой механики при переходе от субатомных систем к макроскопическим.
Источник:
Приведем формулировку самого Шредингера:
Можно построить и случаи, в которых довольно бурлеска. Пусть какой-нибудь кот заперт в стальной камере вместе со следующей дьявольской машиной (которая должна быть независимо от вмешательства кота): внутри счётчика Гейгера находится крохотное количество радиоактивного вещества – столь небольшое, что в течение часа может распасться только один атом, но с такой же вероятностью может и не распасться; если же это случится, считывающая трубка разряжается и срабатывает реле, спускающее молот, который разбивает колбочку с синильной кислотой.
Если на час предоставить всю эту систему самой себе, то можно сказать, что кот будет жив по истечении этого времени, коль скоро распада атома не произойдёт.
Первый же распад атома отравил бы кота. Пси-функция системы в целом будет выражать это, смешивая в себе или размазывая живого и мёртвого кота (простите за выражение) в равных долях. Типичным в подобных случаях является то, что неопределённость, первоначально ограниченная атомным миром, преобразуется в макроскопическую неопределённость, которая может быть устранена путём прямого наблюдения. Это мешает нам наивно принять «модель размытия» как отражающую действительность. Само по себе это не означает ничего неясного или противоречивого. Есть разница между нечётким или расфокусированным фото и снимком облаков или тумана.
Определенно положительным моментом в данном эксперименте является тот факт, что не одно животное в его ходе не пострадало.
Источник:
Напоследок, для закрепления материала предлагаем Вам посмотреть видео из старого доброго сериала «Теория Большого Взрыва».
Все мы слышали про знаменитого кота Шредингера, но знаем ли мы, что это за кот такой на самом деле? Давайте разберемся и попытаемся рассказать о знаменитом коте Шредингера простыми словами.
2022-05-26T11:50:40+03:00
Источник:
Источник:
Ссылки по теме:
- Как мыть домашнюю кошку: 5 заблуждений и интересных фактов
- Как Северную Америку хотели заселить бегемотами, и почему идея была провальной
- 20+ любопытных фактов о наших любимцах – кошках
- Как ящерица отбрасывает хвост и не умирает от этого?
- 7 действий хозяина, которые испортят отношения с кошкой
Метки: Кот Шредингера животные интересно кот факты фото эксперимент
Новости партнёров
Кот Шредингера | Catstreet.
ruКот Шрёдингера – что это такое?
Это словосочетание – кот Шрёдингера – слышали многие. И некоторые любители котов и кошек спрашивают: «А где купить себе такого кота?» А нигде его не купишь, потому что его не существует! Он не существует как животное, зато прекрасно себя чувствует как мысленный эксперимент или парадокс, придуманный в свое время Шрёдингером.
Немного о самом Шрёдингере
Эрвин Рудольф Йозеф Александр Шрёдингер был в свое время не только выдающимся ученым, Нобелевским лауреатом, но и настоящим «отцом квантовой механики». В атомной физике базовым понятием считается его уравнение, которое так и называется – «уравнение Шрёдингера». Но не оно принесло популярность выдающемуся физику! А его мысленный эксперимент, который выявил парадокс в отношении квантовой физики.
Этот эксперимент Шрёдингера стал таким откровением, что о нем знают не только физики, но и простые обыватели. По крайней мере, хотя бы по названию! А сам этот эксперимент был доказательством несостоятельности интерпретации законов квантовой механики, представленной в Копенгагене в 1927-ом году Нильсом Бором и Вернером Гейзенбергом.
Эта интерпретация строилась на ответе двух ученых на вопрос о корпоскулярно – волновом дуализме, который свойственен квантовой механике. Эта интерпретация дает основания полагать, что смешение системы прекращается именно в момент наблюдения – она просто выбирает какое-то конкретное, одно состояние.
Суть эксперимента, или тот самый парадокс Шрёдингера
Что же это такое – кот Шредингера, как можно понимать этот опыт? «Действующими лицами» в этом эксперименте являются живая кошка и радиоактивные атомы. Вот достаточно простое объяснение этому эксперименту:
- У нас есть ящик, в этом ящике будет сидеть кошка (или кот – без разницы), а еще там будет находиться специальный механизм. Этот механизм состоит из емкости с достаточно ядовитым газом и атомного ядра. Причем это ядро имеет период распада за один час с вероятностью 50%, то есть равную в сторону «за» или «против». В момент распада запускается механизм, который открывает эту емкость с ядом в виде газа. То есть, ядро все-таки распалось – котик умер от отравления.
- Кошка (или же кот) заперт в этом ящике и сидит там ровно один час.
- Сама квантовая же механика вроде сообщает нам, что как сам наш кот, так и ядро атома, находятся одновременно в обоих состояниях (это суперпозиция). Пока мы еще не открыли злосчастный ящик, вероятность ситуации «наш котик жив» или «наш котик, к сожалению, умер» находится в соответствии 50% на 50%. То есть наш кот, который сидит в этом ящике, одновременно и мертвый и живой!
- Причем промежуточного состояния между жив – мертв в данной ситуации нет! И она совершенно не зависит от наблюдателя, а только от ядра!
То есть, если уж совсем просто – наблюдения над ядром и котом нет. И именно поэтому их состояние можно описать двояко – ядро распалось и котик мертв, ядро не распалось и котик жив. Одновременно, без проверки, котик и мертв и жив, потому что ядро и распалось и не распалось. И только при контроле через час можно с уверенностью «поставить диагноз».
И вот при помощи этого эксперимента явственно видно, что таки квантовая механика носит в себе очень существенные и парадоксальные изъяны. Пресловутый кот Шрёдингера это ясно доказал. Ведь быть в одно и то же время и живым, и мертвым, невозможно, а именно это и происходит с подачи этой самой квантовой механики! Опыт показывает, что такой парадокс просто немыслим по опередению здравого смысла. А это значит, и вся квантовая механика парадоксальна и требует дополнений в виде правил, только они смогут указать на условия, при наличии которых будет существовать только один вариант.
Интерпретации эксперимента Шрёдингера
Начнем с того, что хоть название, существующее сегодня, говорит об этом эксперименте «Кот Шредингера», в оригинальном варианте эксперимента была-таки кошка! И существуют на сегодняшний день данный опыт имеет несколько интерпретаций
Копенгагенская интерпретация
Именно она утверждает, что до того момента, когда откроется ящик, наш несчастный кот пребывает в «смешанном» состоянии – то есть он одновременно и мертвый, и живой.
Парадокс? Несомненно! И только в тот момент, когда мы открыли ящика Шрёдингера, происходит тот самый волновой коллапс, который все «расставляет по своим местам». Но в этой интерпретации не существует четкого правила, которое освещает момент попадания атома ядра в детектор.
Интерпретация Эверетта, которая называется многомировая
Здесь само наблюдение не является особенным или нужным. По этой интерпретации оба состояния кота могут существовать до воздействия с окружающей средой. И только тогда, когда ящик Шрёдингера открыт, остается одно верное состояние!
Интерпретация самого кота
Конечно, кот ничего не смыслит в квантовой механике, но вот в оценке своего состояния он смыслит однозначно. Именно об этом утверждали Макс Тегмарк, Ганс Моравек и Бруно Маршал! Если судить внутренним взглядом самого кота, то он всегда останется живым. А все потому, что мертвые не смогут оценить своего состояния, а если после открытия ящика Шрёдингера этот кот оценивает, то он явно не мертвый! Да и сам этот парадокс они назвали не чем иным, как «квантовым самоубийством животного»!
Калифорнийский парадокс!
А вот это уже совершенно из области фантастики! Надав Кац, ученый из Калифорнии провел и описал следующий опыт.
Он вернул квантовое состояние этой частицы в исходную точку, причем смог замерить ее состояние. По его утверждению, даже открыв ящик Шрёдингера, можно вернуть все в исходную точку. И не важно, будет котик жив, или он будетмертв, можно все «обнулить». Парадокс? Несомненно!
Этот самый кот в мировой литературе
Эксперимент физика Шрёдингера принес ему (и его котику!) известность не только в научных кругах, но и в литературе. Роберт Хайнлайн, в своем романе «Кот, проходящий сквозь стены», описал рыженького котика по кличке Пиксель. Он находится в обоих состояниях всегда, как и его тезка Шрёдингера. И именно на этом построен весь сюжет романа!
А вот Терри Праттчерт описал специальную породу котиков, которые произошли от прародителя – кота, участника эксперимента Шрёдингера. Причем эти котики были необычайно умными. А вот в основу интересного сюжета романа, который называется «Нашествие Квантовых Котов», автора Фредерика Пола, легли коты из параллельных, вернее «соседних» Вселенных.
И натолкнул его на такой сюжет тот самый эксперимент Шрёдингера!
А вот миниатюра (сатирическая) Николая Байтова, которая называется «Кошка Шрёдингера», описывает выверт этого опыта наизнанку. Там по сюжету существует такая «Лига Обратимого Времени». Члены этой Лиги постоянно, на протяжении пятидесяти лет пристально наблюдают за кошкой. То есть, суть этого сюжета в том, что, не прекращая своего наблюдения люди (члены этой Лиги), сохраняют жизнь несчастному животному. Как только наблюдение прекратится – кошечка умрет!
Причем не только в литературе, но и во многих фильмах и сериалах, этот котик присутствует. Например, у главного героя, который показан в сериал «Скользящие», есть личный любимец с кличкой (ни много, ни мало!) Шрёдингер. Да и как иначе, сама суть этого сериала построена на квантовой (конечно!) механике, ее законах. И даже пусть сериал немного юмористический, приключенческий и фантастический – смотрели его многие. А значит, что и котике Шрёдингера узнали.
И может именно поэтому немало настоящих любителей пушистых питомцев ищут в интернете информацию, где можно купить такого красавца? Так же спрашивают, что это за порода такая и как такого достать! Все благодаря литературе и кино, а так же огромной популярности самого эксперимента Шрёдингера.
А на самом деле та кошечка, которая и послужила прообразом этого самого знаменитого Кота, была совершенно обычная. Она имела черепаховый окрас и была еще совсем молоденькой! И очень хорошо, что после эксперимента она оказалась абсолютно жива! Кстати, после публикации отчета о своем мысленном эксперименте, сам Шрёдингер получил массу предложений продать котят, которые потом появились у его любимицы. Так что сейчас в мире должно быть достаточно много потомков самого знаменитого Кота в истории, а вернее кошечки!
Котов Шредингера — Обзор — GamingWithSwag.com
МАРК БУКМАСТЕР
Отзывы
Быстрый взгляд: Кошки Шрёдингера
Тип игры: Блеф, карточная игра
Количество игроков: 2-60023 Выпуск: 2015
Издатель: 9th Level Games
Рекомендуемая производителем розничная цена: $20
Введение/Обзор
Как ваше покерфейс? Мурлыканье, говоришь? Хорошо, извините за это, но если вы все еще читаете и хотите больше качественных каламбуров про кошек / физику, просто зайдите в свой любимый интернет-магазин и купите себе копию «Котов Шредингера»! Вы будете сражаться с пятью другими кошачьими физиками, пытаясь доказать, что ваш эксперимент — это кошачье мяуканье.
*кашель-кашель*
Идем дальше…
Карточная игра «Кошки Шредингера»
Flat River Group
Купить на Амазоне
Геймплей
Прежде чем я начну с фактического хода игры, я должен упомянуть кое-что, что невероятно важно для получения удовольствия от игры. НЕ играйте в эту игру только с двумя людьми. Повторяю, НЕ играйте в эту игру только вдвоём. Это разочарует вас и человека, которому вы клянетесь, что все будет хорошо. Это не будет хорошо. Тем не менее, ОБЯЗАТЕЛЬНО ИГРАЙТЕ В ЭТУ ИГРУ с 4-6 игроками. Это прекрасное время, будет смех, будет легкий удар в спину, и пока вы будете сидеть в стороне, потому что ваш эксперимент был опровергнут, вы будете придумывать новые стратегии для победы в следующей игре.
Теперь перейдем непосредственно к игре. Для начала каждый игрок случайным образом выбирает кота-физика.
У каждой из этих причудливых антропоморфных лабораторных кошек есть уникальная способность, например, талант Салли Прайд состоит в том, чтобы игнорировать все карты Гейзенберга (джокеры) в этом раунде. Способность Нила Деграсса Табби состоит в том, чтобы добавить 2 живых кота к находкам текущего раунда. Это может избавить вас от затруднительного положения, если вы выдвинули гипотезу о большом количестве живых кошек и немного ошиблись. ПРИМЕЧАНИЕ. Вы можете использовать силу физики только ОДИН РАЗ за игру, а не один раз за раунд. Большая разница!
После перетасовки основной колоды каждый игрок получает X карт, где X — количество игроков. Это будет меняться на протяжении всей игры, потому что в конце каждого раунда будет на одного игрока меньше, пока не дойдет до финального раунда (1 на 1). Порядок хода определяется игроком, который последним смотрел документальный фильм, и в первый ход этого игрока он выдвигает гипотезу относительно «эксперимента» этого раунда. В «эксперименте» участвуют ВСЕ карты каждого игрока (видимые и невидимые), и гипотеза может быть только предположением о том, сколько Живых Котов, Мертвых Котов или Пустых Ящиков (не комбинации) существует среди всех карт.
Подвох? Вы можете только увеличить гипотезу, вы не можете уменьшить ее, и она не может оставаться неизменной. Так что, в конце концов, игрок будет вынужден выдвинуть неуклюжую гипотезу и рискует быть отвергнутым. Если один ученый вызывает другого ученого и просит его доказать свою гипотезу, то открываются все карты и, если гипотеза верна, ученый, запросивший доказательство, выбывает из игры и начинается новый раунд. Однако, если гипотеза ложна и для ее подтверждения недостаточно карт (включая джокеры!), то бутс получает игрок, выдвинувший гипотезу. Следующий раунд начинается с одним игроком меньше, и вы полоскаете и повторяете.
Свод правил
Правила определенно нуждаются в некоторой реорганизации/уточнении. Я настоятельно рекомендую посмотреть видео-прохождение, чтобы помочь вам сориентироваться. Сами правила напечатаны на стандартной глянцевой бумаге в виде брошюры.
Тема
Милые, забавные коты покрывают контейнер и карточки.
«С», что я там делал? Художественный стиль беззаботный, семейный и очаровательный. Мы не говорим о графике уровня Пикатсо, но она делает свою работу, не переусердствуя. Джеймс Стоу получил признание за произведение искусства (ознакомьтесь с другими его работами, включая его собственный формат TTRPG, на сайте sidekickquests.com)
Установка/демонтаж
Супер быстро! Перетасуйте свою основную колоду, раздайте карты каждому игроку, равному количеству игроков, раздайте каждому игроку по физику, и все готово.
Компоненты
Это полностью карточная игра, и карты сделаны из глянцевого картона хорошего качества. Как раз то, что вы ожидаете. Однако в моей коробке был небольшой бонус — лист наклеек с изображением кошек, созданных Джеймсом Стоу. Хороший!
Игра соло
В этой игре нельзя играть в одиночку.
Заключительные мысли
Причина, по которой я делаю упор на игру с 4 или более игроками, связана с опытом.
Мы с моей девушкой попробовали это и потратили около 30-40 минут на правила, пытаясь понять, делаем ли мы что-то не так. Увы, мы не были. Игра на двоих — это просто короткая игра в один раунд. Это было не очень приятно, и в результате эта игра собирала пыль в течение нескольких месяцев, пока я снова не выкинул ее на большую игровую ночь. Я ОЧЕНЬ рад, что сделал это, потому что, честно говоря, мне было очень весело вникать в это. YMMV. Думайте об этом как о немного более сложной версии «BS» с лучшим оформлением. Я определенно сыграю в нее снова, особенно в качестве разминки перед более крупной и продолжительной игрой. Спасибо за прочтение!
Оставить комментарий
MARK BUCKMASTER
Human Tech Wizard
+2 к Интеллекту и Харизме при наличии клавиатуры
В начале каждого хода теряет 1 Выносливость, если в вашей руке нет Чашки Чая
твита от @gamingswagblog
Последний артикул
Командная игра – Обзор
Опоздание в игру — Sea of Thieves
Flip City Review – Минималистский микродекбилдер Anansi And The Box Of Stories Review – Игры 99 уровня Обзор шпионских трюковФизики создали летающую армию из лазерных котов Шредингера
При покупке по ссылкам на нашем сайте мы можем получать партнерскую комиссию.
Вот как это работает.
Лазерный импульс отразился от атома рубидия и вошел в квантовый мир, приняв странную физику «кота Шрёдингера». Потом то же самое сделал еще один. Затем еще один.
Лазерные импульсы не отрастили ни усы, ни лапы. Но они стали похожи на знаменитый квантово-физический мысленный эксперимент с котом Шредингера в важном смысле: они были большими объектами, которые вели себя как одновременно мертвые и живые существа субатомной физики — существующие в подвешенном состоянии между двумя одновременными, противоречивыми состояниями. А в лаборатории в Финляндии, где они родились, не было ограничений на их производство. Пульс за импульсом превращался в существо квантового мира. И эти «квантовые кошки», хотя они и существовали внутри экспериментальной машины всего доли секунды, потенциально могли стать бессмертными.
«В нашем эксперименте [лазерный кот] был отправлен на детектор сразу, поэтому он был уничтожен сразу после создания», — сказал Бастиан Хакер, исследователь из Института квантовой оптики им.
Макса Планка в Германии, работавший над эксперимент. [Научный факт или вымысел? Правдоподобие 10 научно-фантастических концепций]
Но так быть не должно, сказал Хакер Live Science.
“Оптическое состояние может жить вечно. Так что, если бы мы отправили импульс в ночное небо, оно могло бы жить миллиарды лет в своем [кошачьем] состоянии.”
Именно долговечность делает эти импульсы такими полезными, добавил он. Долгоживущий лазерный кот может пережить длительное путешествие по оптоволокну, что делает его хорошей единицей информации для сети квантовых компьютеров.
Так что же значит создать лазерный импульс, как у кота Шредингера? Во-первых, кошка не была домашним животным. Это был мысленный эксперимент, который физик Эрвин Шредингер предложил в 1935 году, чтобы указать на полную неразумность квантовой физики, которую он и его коллеги тогда только что открыли. [Как работает квантовая запутанность (инфографика)]
Вот как это происходит: Квантовая физика утверждает, что при определенных условиях частица может одновременно иметь две противоречивые характеристики.
Вращение частицы (квантовое измерение, которое не совсем похоже на вращение, которое мы наблюдаем в макромасштабе) может быть «вверх», но также и «вниз». Только когда измеряется ее спин, частица так или иначе коллапсирует.
У физиков есть несколько интерпретаций этого поведения, но самая популярная (называемая копенгагенской интерпретацией) говорит о том, что частица на самом деле не вращается вверх или вниз до того, как ее наблюдают. До тех пор он находится в своего рода туманной преисподней между государствами и принимает решение о том или ином только тогда, когда к этому принуждает сторонний наблюдатель.
Шредингер заметил, что это имело некоторые странные последствия.
Он представил себе непрозрачную стальную коробку, содержащую кошку, атом и запечатанный стеклянный флакон с ядовитым газом. Если бы атом распался (возможно, но не наверняка, благодаря квантовой механике), механизм в коробке разбил бы стекло, убив кошку. Если бы атом не распался, кошка была бы жива.
Оставьте кошку в коробке на час, сказал Шредингер, и кошка окажется в «суперпозиции» между жизнью и смертью.
Проблема с этим, как он намекал, в том, что в этом нет никакого смысла.
И тем не менее, кот Шредингера стал своего рода полезным сокращением для макромасштабных вещей, которые подчиняются законам классической физики, но взаимодействуют с квантовыми объектами таким образом, что у них нет ни полностью одной черты, ни полностью другой.
В новом эксперименте, описанном в статье, опубликованной 14 января в журнале Nature Photonics , исследователи создали лазерные импульсы, находящиеся в суперпозиции между двумя возможными квантовыми состояниями. Они назвали эти маленькие импульсы «летающими оптическими кошачьими состояниями».
Чтобы их изготовить, они сначала поместили атом рубидия в полость между двумя зеркалами шириной всего 0,02 дюйма (0,5 миллиметра) (около ширины крупинки соли). Атом может находиться в одном из трех состояний: два «основных» или одно «возбужденное».
Когда свет вошел в полость, он запутался с атомом, то есть его состояние было фундаментально связано с состоянием атома.
Затем, когда световой импульс попал в фотодетектор, у него были отчетливые признаки промежуточного состояния, и ни один из них не вел себя полностью так, как будто он был запутан с тем или иным типом атома. Это был летающий кот, сделанный из света.
Это промежуточное положение связано с положением световых волн, сказал Хакер. Соскользнув с атома, свет продолжал двигаться в пространстве волной: холм и долина, холм и долина.
(Изображение предоставлено Giphy)Но стало неясно, достигает ли световая волна в любой момент вершины холма или спускается в долину, сказал Хакер Live Science.
Свет вел себя так, как будто его составляли как минимум две разные волны, каждая из которых была зеркальным отражением другой.
(На самом деле у света могло быть еще больше возможных форм: Его волна всегда имела хоть какой-то шанс занять каждую точку между вершиной «холма» и подножием «долины».
Но две зеркальные волны представляют собой два наиболее вероятных неопределенных состояния.)
Исследователи сказали, что в будущем эта способность отправлять движущихся кошек из одного места в другое может быть полезна для квантовых сетей. Это потому, что квантовые сети, вероятно, будут полагаться на передачу света между квантовыми компьютерами, сказал Хакер, а не на электричество.
“Проще всего послать одиночные фотоны, но когда они теряются [что случается часто], переносимая ими информация пропадает”, – сказал он. «Состояния кошек могут кодировать квантовую информацию таким образом, что позволяет [нам] обнаруживать оптические потери и исправлять их. Хотя каждая оптическая передача имеет потери, информация может быть передана идеально».
Тем не менее, есть еще над чем работать. В то время как исследователи смогли создать кошек «детерминистически», что означает, что кошка появлялась всякий раз, когда они проводили свой эксперимент, кошки не всегда выживали после короткого путешествия к приемнику света.
Оптика хитрая, и иногда свет гаснет, не долетев до него.
Кроме того, разумный человек мог бы задаться вопросом, действительно ли эти световые импульсы считаются кошками Шредингера. Это, безусловно, классические объекты — то есть они следуют детерминистским законам крупномасштабных объектов — но исследователи признали в статье, что при масштабе всего в четыре фотона лазер находился на грани макроскопического и квантового масштаба; поэтому их можно назвать макроскопическими только в самом широком смысле.
«Действительно, несколько фотонов не имеют ничего общего с макроскопическим объектом реального мира», — сказал Хакер. «Суть когерентных оптических импульсов, подобных тем, которые мы использовали, заключается в том, что амплитуда может непрерывно увеличиваться без каких-либо фундаментальных ограничений».
Другими словами, конечно, это какие-то крошечные кошки. Но нет никаких причин, по которым ту же основную идею нельзя было бы использовать для создания некоторых гигантских кошек Шредингера.