простыми словами о сути опыта с котом
Наверняка многие сталкивались с этой загадочной формулировкой. А большинство до конца не могли понять, в чем суть дела. Кот Шредингера – это эксперимент, который назван по фамилии создателя, австрийского физика и одного из основоположника квантовой механики. В нашем материале мы просто и кратко рассказываем про смысл эксперимента. Для чего он был нужен?
Эрвин Шредингер – известный физик-теоретик. В 1935 году он решил провести виртуальный эксперимент с котом. Все это, чтобы доказать, что копенгагенская интерпретация суперпозиции (смешения двух состояний) не совсем верна в отношении к квантовой теории.
В чем суть эксперимента?
Шредингер мысленно помещает живого кота в стальную камеру вместе с молотом, флаконом синильной кислоты и очень небольшим количеством радиоактивного вещества. Если хотя бы один атом радиоактивного вещества распадется в течение испытательного периода, механизм реле спустит молот. А вот тот уже перевернет флакон с ядовитым газом и заставит кота умереть.
Для чего Шредингер это придумывает?
В квантовой механике считается, что если за ядром никто и ничто не наблюдает, то он находится в смешанном, неопределенном состоянии. И распавшемся, и не распавшемся сразу. А вот когда появляется наблюдатель, ядро оказывается в одном из состояний. Кстати, эксперимент Шредингера имел цель – выяснить, в какой именно момент «кот одновременно мертвый и живой». А также когда выявляется конкретное состояние. Ученый хочет доказать, что квантовая механика невозможна без тонких деталей. А они определяют, при каких именно условиях случается коллапс волновой функции (изменение состояния). А также определяют, когда объект остается в одном из возможных состояний (никак не в нескольких сразу).
Эрвин Шредингер хотел указать на странное заключение квантовых теоретиков. Они считали, что обычный человек может увидеть истинное состояние материи невооруженным глазом. Копенгагенская интерпретация квантовой физики была доминирующей в то время. Она считала, что атомы или фотоны существуют в нескольких состояниях в один момент (находятся в суперпозиции) и не переходят в определенное, пока они не наблюдаются.
Эксперимент Шредингера гововит о том, что наблюдатель не может знать, распался атом вещества или нет. К тому же наблюдатель не знает, разбился ли флакон и погиб ли кот. В соответствии с копенгагенской интерпретацией, кот будет жив и мертв, пока кто-то не заглянет в коробку. В квантовой механике способность кошки быть живой и мертвой до тех пор, пока ее не наблюдают, называется квантовой неопределенностью или парадоксом наблюдателя. Логика, лежащая в основе парадокса наблюдателя, заключается в том, что наблюдения могут определять результаты.
Шредингер согласился с тем, что суперпозиция существует. Кстати, при его жизни ученые смогли доказать это, изучая интерференцию в световых волнах. Но он задавался вопросом о том, когда на самом деле суперпозиция сменяется определенным состояние. Эксперимент Шредингера заставил людей задаться вопросом. На самом ли деле возможно определить исход жизни кота, открыв коробку (посмотреть на него)?
Но будет кот жив или мертв, даже если коробку не открывать?
Этим парадоксальным мысленным экспериментом Шредингер доказал ошибочность копенгагенской интерпретации в квантовой физике.
Эта интерпретация может срабатывать на микроскопическом уровне. Но к макроскопическому миру она не имеет отношения (кот взят как пример макроскопического мира). То, что ученые знали о природе материи на микроскопическом уровне и то, что люди наблюдают на макроскопическом уровне, еще полностью не изучено. Роль наблюдателя остается важным вопросом в изучении квантовой физики и является бесконечным источником предположений.
Текст: Flytothesky.ru
Читайте также:
Безумные изобретения Теслы, которые опередили свое время
Поделитесь постом с друзьями!
Кот Шредингера — что это простыми словами, суть
Эрвин Шредингер, австрийский ученый, изучал квантовую физику. Он провел массу исследований и пришел к выводу, что некоторые утверждения совсем не обоснованы. В попытке доказать это он провел занятный эксперимент, участниками которого стали кот Шредингера, ящик с плотными стенками, яд и атом неопределенного вещества.
В чем суть теории кота Шредингера?
Содержание
- Суть эксперимента
- Пояснение
- Что хотел показать Эрвин Шредингер
- Выжил ли кот после эксперимента
- Заключение
Суть эксперимента
Итак, кот Шредингера — что это такое? Устраивайтесь поудобнее и включайте воображение. Представьте, что перед вами стоит большой металлический ящик, стенки которого сделаны из толстого звуконепроницаемого материала. Внутри сидит кот, обычный, ничем не примечательный кот. Рядом с котом находится так называемая адская машинка. В ней расположена капсула с ядом и ядро придуманного профессором Шредингером элемента. Период его полураспада составляет ровно 1 час.
Ящик плотно закрыт. За час, на протяжении которого будет длиться эксперимент, атом может распасться. Вероятность этого 50%. Но он также может остаться целым. Шанс этого также равен 50%. Как вы узнаете, что произошло? Правильно, открыв ящик и заглянув внутрь него.
Что будет в этот момент с котом? Варианта два: он или жив, или мертв.
Если сказать простыми словами, то его состояние полностью повторяет состояние ядра. Если ядро в целости и сохранности, кот жив. Если же оно распалось, кот, к сожалению, погиб.
Если сказать простыми словами, то его состояние полностью повторяет состояние ядра. Если ядро в целости и сохранности, кот жив. Если же оно распалось, кот, к сожалению, погиб.Пояснение
Попробуем объяснить эксперимент «кот Шредингера» простыми словами кратко и понятно. Согласно законам квантовой физики, ядро любого атома занимает суперпозицию. Что это значит? Оно одновременно пребывает сразу в двух состояниях: распавшееся и целое. Если это на самом деле так, то суперпозицию занимает и кот. Получается, что в один и тот же промежуток времени он и живой, и мертвый сразу. Парадокс.
Что хотел показать Эрвин Шредингер
Большую часть своей жизни ученый изучал теорию квантовой механики. Ему не давала покоя копенгагенская интерпретация, принятая как самая обоснованная. По мнению самого Шредингера, она была неполной, что он и пытался доказать с помощью своего эксперимента. Нужно было определить, при каких условиях система сменит суперпозицию на одно из двух вероятных состояний (коллапс волновой функции).
Если придерживаться копенгагенской интерпретации, система переходит в состояние в тот момент, когда наблюдатель открывает ящик. Получается, что и кот либо остается живым, либо умирает в ту же самую секунду. Вот что оспаривал ученый. Он совсем не отрицал, что суперпозиция существует. Он боролся с парадоксом наблюдателя, согласно которому эта самая суперпозиция исчезает, как только человек начинает наблюдать за системой.
Как все описанное относится к психологии? На этот вопрос, пусть и немного смешно, но ответил один из героев популярного сериала «Теория большого взрыва». Если сказать простыми словами, эксперимент Шредингера он применил к отношениям между мужчиной и женщиной. Чтобы понять, хорошие они или плохие, нужно открыть «ящик». До этого момента оба партнера будут находиться в неведении.
Выжил ли кот после эксперимента
Эксперимент был мысленным.
По-настоящему его никто не проводил. Поэтому ни одно животное не пострадало.
Заключение
Итак, суть эксперимента «кот Шредингера» заключается в следующем: абсурдно считать, что луна существует только тогда, когда вы на нее смотрите. То же самое говорил Альберт Эйнштейн, пытаясь указать коллегам на несостоятельность некоторых убеждений. Мнение Эрвина Шредингера было таким же. Кот не может быть и жив, и мертв сразу. Так же и в нашей жизни. Отношения не могут быть хорошими и плохими одновременно. Это только так кажется. Откройте «ящик» и посмотрите, стоит ли их продолжать или вы тратите время попусту?
404: Страница не найдена
Страница, которую вы пытались открыть по этому адресу, похоже, не существует.
Обычно это результат плохой или устаревшей ссылки. Мы приносим свои извинения за доставленные неудобства.
Что я могу сделать сейчас?
Если вы впервые посещаете TechTarget, добро пожаловать! Извините за обстоятельства, при которых мы встречаемся. Вот куда вы можете пойти отсюда:
Поиск- Пожалуйста, свяжитесь с нами, чтобы сообщить, что эта страница отсутствует, или используйте поле выше, чтобы продолжить поиск
- Наша страница «О нас» содержит дополнительную информацию о сайте, на котором вы находитесь, WhatIs.com.
- Посетите нашу домашнюю страницу и просмотрите наши технические темы
Просмотр по категории
ПоискСеть
- беспроводная ячеистая сеть (WMN)
- Wi-Fi 7
Wi-Fi 7 — это ожидаемый стандарт 802.
11be, разрабатываемый IEEE. - сетевая безопасность
Сетевая безопасность охватывает все шаги, предпринятые для защиты целостности компьютерной сети и данных в ней.
11be, разрабатываемый IEEE.ПоискБезопасность
- Что такое модель безопасности с нулевым доверием?
Модель безопасности с нулевым доверием — это подход к кибербезопасности, который по умолчанию запрещает доступ к цифровым ресурсам предприятия и …
- RAT (троянец удаленного доступа)
RAT (троян удаленного доступа) — это вредоносное ПО, которое злоумышленник использует для получения полных административных привилегий и удаленного управления целью …
- атака на цепочку поставок
Атака на цепочку поставок — это тип кибератаки, нацеленной на организации путем сосредоточения внимания на более слабых звеньях в организации …
ПоискCIO
- пространственные вычисления
Пространственные вычисления широко характеризуют процессы и инструменты, используемые для захвата, обработки и взаимодействия с трехмерными данными.
- Пользовательский опыт
Дизайн взаимодействия с пользователем (UX) — это процесс и практика, используемые для разработки и реализации продукта, который обеспечит позитивное и …
- соблюдение конфиденциальности
Соблюдение конфиденциальности — это соблюдение компанией установленных правил защиты личной информации, спецификаций или …
SearchHRSoftware
- Поиск талантов
Привлечение талантов — это стратегический процесс, который работодатели используют для анализа своих долгосрочных потребностей в талантах в контексте бизнеса …
- удержание сотрудников
Удержание сотрудников — организационная цель сохранения продуктивных и талантливых работников и снижения текучести кадров за счет стимулирования …
- гибридная рабочая модель
Гибридная модель работы — это структура рабочей силы, включающая сотрудников, работающих удаленно, и тех, кто работает на месте, в офисе компании.
SearchCustomerExperience
- CRM (управление взаимоотношениями с клиентами) аналитика
Аналитика CRM (управление взаимоотношениями с клиентами) включает в себя все программные средства, которые анализируют данные о клиентах и представляют…
- разговорный маркетинг
Диалоговый маркетинг — это маркетинг, который вовлекает клиентов посредством диалога.
- цифровой маркетинг
Цифровой маркетинг — это общий термин для любых усилий компании по установлению связи с клиентами с помощью электронных технологий.
Заглядывая в ящик Шредингера : Центр новостей
20 января 2014 г.
Схема экспериментальной установки с гелий-неоновым лазером, линзами, светоделителями, волновыми пластинами, разветвленной голограммой и другими инструментами. Свет можно представить себе как спираль, и квантовое число орбитального углового момента описывает, насколько «закручена» эта спираль.
Слабая измерительная установка показывает, как эта спираль «раскручивается» перед измерением. Credit: M. Malik/Nature Communications
Технология измерения продолжает демонстрировать свой потенциал для квантовой информации называется квантовой томографией, которая похожа на создание 3D-изображения из множества 2D-изображений. Исследователи из Университета Рочестера смогли применить недавно разработанный альтернативный метод, называемый прямым измерением, чтобы сделать это в одном эксперименте без последующей обработки. Работа представляет интерес, потому что быстрые, точные и эффективные методы описания многомерных состояний, подобные этому, могут стать центральными в разработке систем квантовой связи с высокой степенью безопасности, а также для исследования нашего фундаментального понимания квантовой механики.
Работа была опубликована на этой неделе в Nature Communications группой исследователей из Университета Рочестера и Университета Глазго.
«Наша работа показывает, что прямое измерение предлагает замечательную альтернативу квантовой томографии», — сказал Роберт Бойд, профессор оптики и физики в Университете Рочестера и заведующий кафедрой квантовой нелинейной оптики Канады в Университете Оттавы. «Поскольку область квантовой информации продолжает развиваться, мы ожидаем, что прямые измерения будут играть в этом все более важную роль». Бойд добавил, что, хотя неясно, насколько более эффективны прямые измерения по сравнению с квантовой томографией, отсутствие постобработки является основным фактором ускорения прямых измерений.
Метод прямого измерения предлагает способ прямого определения состояния квантовой системы. Впервые он был разработан в 2011 году учеными Национального исследовательского совета Канады, которые использовали его для определения положения и импульса фотонов. В прошлом году группа исследователей из Рочестера/Оттавы под руководством Бойда показала, что прямое измерение можно применять для измерения состояний поляризации света.
В новой статье этот метод впервые применен к дискретной системе высокой размерности.
Казалось бы, такие прямые измерения волновой функции исключаются принципом неопределенности — идеей о том, что определенные свойства квантовой системы могут быть известны с точностью только в том случае, если другие свойства известны плохо. Однако прямое измерение связано с «хитростью», которая делает его возможным.
Прямые измерения состоят из двух типов измерений, выполняемых одно за другим, сначала «слабое» измерение, а затем «сильное» измерение. В квантовой механике акт измерения квантового состояния необратимо нарушает его, явление, называемое коллапсом волновой функции. Хитрость заключается в том, что первое измерение настолько мягкое, что оно лишь слегка возмущает систему и не вызывает коллапс волновой функции.
«Это все равно, что заглянуть в коробку, чтобы увидеть, жив ли кот Шредингера, не открывая коробку полностью», — сказал ведущий автор доктор Мехул Малик, в настоящее время занимающий постдокторскую степень в Венском университете.
доктор философии учеником группы Бойда, когда выполнялась работа. «Слабое измерение — это, по сути, плохое измерение, которое оставляет вас в основном неуверенными в том, жив кот или мертв. Однако он дает частичную информацию о здоровье кошки, которая при многократном повторении может дать почти достоверную информацию о том, жива кошка или мертва». Малик добавляет, что прелесть слабого измерения в том, что оно не разрушает систему, в отличие от большинства стандартных измерений квантовой системы, позволяя провести последующее измерение — «сильное» измерение другой переменной.
Эта последовательность слабых и сильных измерений затем повторяется для нескольких одинаково подготовленных квантовых систем, пока волновая функция не будет известна с требуемой точностью.
к.т.н. студент Мохаммад Мирхоссейни также был частью команды Рочестера. Среди других сотрудников были профессор Майлз Пэджетт и Мартин Лавери из Университета Глазго, Великобритания, и доктор Джонатан Лич из Университета Хериот-Ватт, Эдинбург, Великобритания.