Кот Шрёдингера — знаменитый парадокс и феномен массовой культуры
Кот Шрёдингера – самый загадочный из всех котиков, котов, кошек, котеек, которых так обожает человечество. Вирусные видео «с котиками» разлетаются по Всемирной паутине с миллионами ежедневных просмотров, а изображения милых котят на рекламных билбордах способны заставить нас купить любой товар. На поприще популяризации науки тоже есть свои усатые-полосатые герои. Точнее, один — кот Шрёдингера. Наверняка вы о нем слышали, даже если не занимаетесь вопросами квантовой механики. Так почему почти сотню лет знаменитый кот не дает покоя физикам и лирикам, а также становится одним из наиболее любопытных объектов современной массовой культуры?
Кот Шрёдингера как метафора
Как это парадоксально ни звучит, но австрийский физик-теоретик и обладатель Нобелевской премии Эрвин Шрёдингер является «отцом» самого таинственного кота, а не хозяином. Ведь кот Шрёдингера — это мысленный эксперимент, теоретический парадокс и действительно потрясающая метафора для описания квантовой суперпозиции.
А был ли котик?
Вопрос «А был ли у Шрёдингера кот?» до сих пор остается открытым. Хотя, если верить ряду источников, в одном из ранних изданий Physics Today есть фотография ученого с его домашним котом Мильтоном. С другой стороны, в оригинальном тексте статьи 1935 г., где Эрвин Шрёдингер описал свой гипотетический эксперимент, и вовсе значится не кот, а кошка (die Katze). Почему главным персонажем своей концепции физик выбрал именно представителя кошачьих? Как же кошка превратилась в кота? Этим вопросам, похоже, суждено остаться риторическими.
Кот Шрёдингера мертв с вероятностью 50%
Схема кота Шредингера.
Designua / shutterstock.com
Однако если источником вдохновения для исследователя все-таки послужил его личный питомец, то, видимо, поводом к этому стала разбитая котом ваза или испорченные обои. Потому как главное, что кот Шрёдингера делает в ходе эксперимента, так это находится запертым в стальном ящике и… умирает. Правда, с вероятностью в 50%. А точнее, кроме бедного животного внутрь бокса помещен специальный механизм, содержащий радиоактивное ядро и емкость с ядовитым газом. Если ядро распадается, то механизм срабатывает, и от выпущенного газа кот погибает. Если не срабатывает — живет. Но узнать его судьбу может только наблюдатель, открывший ящик. До тех пор кот одновременно жив и мертв.
Без кота квантовая механика не та
Вся эта парадоксальная на первый взгляд ситуация наглядно иллюстрирует одно из положений квантовой механики. Согласно ему, атомное ядро находится одновременно во всех возможных состояниях: распада и не распада. Если над атомом не производится наблюдение, то его состояние описывается смешением этих двух характеристик. Поэтому кот, читай — ядро атома, и жив, и мертв. А это попросту невозможно. Значит, квантовой механике недостает некоторых правил, определяющих условия, при которых судьба кота однозначно ясна.
Кот Шрёдингра: разновидности
Не удивительно, что смысл происходящего с мифическим котом в стальной коробке имеет несколько интерпретаций.
- копенгагенская разновидность
Есть копенгагенская интерпретация квантовой механики, авторами которой являются Нильс Бор и Вернер Гейзенберг. Согласно ей, кот остается и в том, и в другом состоянии вне зависимости от наблюдателя. Ведь решающий момент происходит не тогда, когда открывается ящик, а когда срабатывает механизм. То есть условно животное уже давно погибло от газа, а ящик все еще заперт. Иными словами, в копенгагенской интерпретации нет никакого «мертвого-живого» состояния, потому как оно определяется детектором, реагирующим на распад ядра.
- разновидность Эверетта
Существует также многомировое толкование, или интерпретация Эверетта. Она трактует опыт с котом Шрёдингера как два отдельно существующих мира, расщепление на которые происходит в тот момент, когда открывается ящик. В одной вселенной кот жив-здоров, в другой он не пережил эксперимент.
- «квантовое самоубийство»
Так или иначе поочередно бедного кота Шрёдингера «перемучало» немало ученых-физиков. Одни, например, предлагали рассматривать ситуацию с котом с точки зрения самого животного — ведь он-то лучше всех физиков мира знает, мертв он или жив. Действительно, не поспоришь. Этот подход получил название «квантового самоубийства» и гипотетически позволяет проверить, какая из указанных интерпретаций верна.
Каждый может вывести свою разновидность
Если посмотреть на современную физическую науку, то можно с уверенностью сказать, что на страницах исследований многострадальный котик Шрёдингера живее всех живых. Периодически ученые предлагают свои решения этого известного парадокса, а также развивают концепцию в рамках весьма интересных разработок.
- «вторая коробка»
Например, в прошлом году исследователи из Йельского университета «дали» коту Шрёдингера вторую коробку для его смертельных пряток. На основе этого подхода ученые попробовали смоделировать систему, необходимую для работы квантового компьютера. Ведь, как известно, одна из главных сложностей в создании этого вида машины заключается в необходимости корректировать ошибки. И, как оказалось, привлечение котиков Шрёдингера — перспективный способ управления избыточной квантовой информацией.
А буквально пару недель назад международной команде ученых, возглавляемой российскими специалистами в области квантовой оптики, удалось «развести» микроскопических шрёдингеровских кошек для того, чтобы продвинуться в поисках границы между квантовым и классическим мирами. Так кот Шрёдингера помогает физикам развивать квантовые технологии коммуникации и криптографии.
Кот Шрёдингера – звезда поп-культуры
Africa Studio / shutterstock.com
Если из своей злополучной коробки кот никак не может сбежать, то выбраться за пределы научных концепций и страниц исследований ему удалось. Да еще как!
Персонаж загадочного кота с нелегкой судьбой с завидным постоянством появляется в произведениях массовой культуры. Так, кот Шрёдингера фигурирует в книгах Терри Пратчетта, Фредрика Пола, Дугласа Адамса и других всемирно известных писателей. Конечно же, не обошлось без упоминания кота в популярных телепроектах, таких как «Теория большого взрыва» и «Доктор Кто». Не говоря о том, что образ кота Шрёдингера постоянно встречается в видеоиграх и текстах песен. А интернет-портал ThinkGeek уже заработал целое состояние на продаже футболок, где на одной стороне помещена надпись: «Кот Шрёдингера жив», а на другой — «Кот Шрёдингера мертв».
У котов получается лучше
Согласитесь, можно наблюдать удивительную вещь: самый известный научный кот — это всего лишь визуализированная модель для проверки гипотезы. Однако участие в ней хвостатого любимца придало эксперименту значительную долю поэтичности и шарма. А может быть, просто дело в том, что котики все делают лучше? Вполне возможно.
И помните: в результате эксперимента Шрёдингера ни один котик не пострадал.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
sciencepop.ru
Кот Шрёдингера | Destino
Кот Жив и Мертв одновременно
Кот Шрёдингера — физико-математический мем. Эксперимент с помещением кота в газенваген придуман Эрвином Шредингером, чтобы показать, что квантовая механика — penis canina и что при распространении её на макросистемы (объекты размером с кота, скажем) возникают непредвиденные проблемы.
Источник статьи.
Суть эксперимента
Есть ящик и кот. В ящике имеется механизм, содержащий радиоактивное атомное ядро и ёмкость с ядовитым газом. Параметры эксперимента подобраны так, что вероятность распада ядра за 1 час составляет 50%. Если ядро распадается, открывается ёмкость с газом и кот погибает. Если распада ядра не происходит — кот остается жив-здоров.
Закрываем кота в ящик, ждём час и задаёмся вопросом: а жив ли кот?
Квантовая же механика как бы говорит нам, что атомное ядро (а следовательно и кот) находится во всех возможных состояниях одновременно (см. квантовая суперпозиция). До того как мы открыли ящик, система «кот—ядро» находится в состоянии «ядро распалось, кот мёртв» с вероятностью 50%, и в состоянии «ядро не распалось, кот жив» с вероятностью 50%. Получается, что кот, сидящий в ящике, и жив, и мёртв одновременно.
Согласно современной копенгагенской интерпретации, кот-таки жив/мёртв без всяких промежуточных состояний. А выбор состояния распада ядра происходит не в момент открытия ящика, а ещё когда ядро попадает в детектор. Если же ящик открыть, произойдёт редукция волновой функции системы «кот—ядро», и эта система перейдёт в одно из двух возможных чистых квантовомеханических состояний: «ядро распалось, кот мёртв» или «ядро не распалось, кот жив».
Истоки появления
Дело в том, что, как и Эйнштейн, Шредингер был противником квантовой механики, с её вероятностями, неопределенностями и квантовыми флуктуациями. Потому вся это кото-васия предполагалась для указания на несформированность КМ, на то, что мы, дескать, ещё чего-то не понимаем.
Кстати, Шредингер придумал свое уравнение только чтобы макнуть КМ мордой в грязь, но оказалось, что уравнение-то прекрасно сходится с экспериментом.
ИРЛ
Физики из института квантовой оптики Макса Планка и Института фотонных наук хотят провести в реальности известный мысленный эксперимент «кота Шредингера». Доктор Ориол Ромеро-Исарт (Oriol Romero-Isart) и его коллеги предлагают провести эксперимент по «подвешиванию» вируса табачной мозаики (tobacco mosaic virus) в суперпозиции двух квантовых состояний. Его фаллическая стержнеобразная форма (50 нанометров в диаметре и 1 микрометр в длину) больше всего понравилась ученым. Фрейд и Юнгрыдают обнявшись.
Для начала они предлагают поместить вирус в вакуум, где его поймает в ловушку созданное лазером электромагнитное поле. Затем другим лазером команда исследователей намеревается замедлить движение вируса, пока он совсем не остановится в одном из самых низких энергетических состояний. Как только это произойдет, физики с помощью фотона заставят его перейти в суперпозицию двух квантов
stigguriev.wordpress.com
Кот Шрёдингера или мыслительный эксперимент
live_imho — 15.07.2013
Кот Шрёдингера – так называется занимательный мыслительный эксперимент, поставленный, как вы уже наверное догадались, Шрёдингером, а точнее, Нобелевским лауреатом по физике, австрийским ученым Эрвином Рудольфом Йозефом Александром Шрёдингером. Определяет эксперимент следующим образом: “В закрытый ящик помещён кот. В ящике имеется механизм, содержащий радиоактивное ядро и емкость с ядовитым газом. Параметры эксперимента подобраны так, что вероятность того, что ядро распадётся за 1 час, составляет 50 %. Если ядро распадается, оно приводит механизм в действие – открывается емкость с газом, и кот умирает.
Согласно квантовой механике, если над ядром не производится наблюдения, то его состояние описывается суперпозицией (смешением) двух состояний – распавшегося ядра и не распавшегося ядра, следовательно, кот, сидящий в ящике, и жив, и мертв одновременно. Если же ящик открыть, то экспериментатор обязан увидеть только какое-нибудь одно конкретное состояние: “ядро распалось, кот мёртв”, или “ядро не распалось, кот жив”.
Получается, что на выходе мы имеем живого или мертвого кота, однако в потенциале, кот и жив и мертв одновременно. Таким образом, Шрёдингер пытался доказать ограниченность квантовой механики, без применения к ней определенных правил.
Копенгагенская интерпретация квантовой физики – и в частности этого эксперимента – указывает на то, что кот приобретает свойства одной из потенциальных фаз (живой-мертвый) только после вмешательства в процесс наблюдателя.
То есть когда конкретный Шрёдингер открывает ящик, ему со стопроцентной уверенностью придется нарезать колбаски или позвонить ветеринару. Кот будет определенно жив или скоропостижно мертв. Но пока в процессе нет наблюдателя – конкретного человека обладающего несомненными достоинствами в виде зрения, и, как минимум, ясного сознания – кот будет находиться в подвешенном состоянии “между небом и землей”.
Древняя притча о коте, который гуляет сам по себе, в этом контексте приобретает новые оттенки. Несомненно, кот Шрёдингера – не самое
yablor.ru
Квантовая реальность кота Шрёдингера | Кот Шрёдингера
«Вы действительно верите, что Луна существует только тогда, когда вы на нее смотрите?» — с этой цитаты из Эйнштейна начинается статья шестерых австралийских физиков, опубликованная в феврале в журнале Nature Physics.
Название самой статьи тоже вполне нетривиально: Measurements on the reality of the wavefunction. То есть ученые проверили, реальна ли волновая функция — центральное понятие квантовой механики. Авторы с места в карьер ставят вопросы, о которых ученые спорят с 20-х годов прошлого века: что мы на самом деле измеряем, когда изучаем отдельные частицы?
Эрвин Шрёдингер (1887-1961) — австрийский физик-теоретик, один из создателей квантовой механики. Лауреат Нобелевской премии по физике (1933). Вывел волновое уравнение, сейчас известное как уравнение Шрёдингера.
Волшебный мир квантовых систем ведет себя двусмысленно. Например, летает электрон вокруг ядра атома. Потом приходит ученый с приборчиком и пытается понять, где конкретно находится электрон в этот самый момент. Он делает сто тысяч измерений и видит, что электрон, собственно, не летает — он просто «возникает» то там, то сям вблизи ядра. Причем не каким-нибудь случайным образом, а в определенной закономерности. И вероятность того, что электрон обнаружится в каком-то конкретном месте, можно вычислить. Самое неприятное здесь в том, что вычисляется именно вероятность: «Электрон находится здесь на 25%, там на 40%, а еще там, там и там…»
Вот мы и рассказали, что такое волновая, или ᴪ-функция. Как раз она и показывает математическую вероятность того, где частица находится.
Придумал такое, как мы с вами понимаем, в 1926 году Эрвин Шрёдингер, именем кота которого назван наш журнал.
Вычислять волновую функцию физики научились очень здорово, но сразу начались философские проблемы, из-за которых скандалили Бор с Эйнштейном. Здание квантовой физики, в фундамент которого легла волновая функция, стояло прочно, но чуть ли не в каждую квартиру этого дома заселились парадоксы. Например, нельзя одновременно узнать импульс и координату частицы; другой пример — два фотона, разнесенные на космические расстояния, каким-то образом «чувствуют» друг друга… С нашим электроном на орбите тоже не всё в порядке: в момент, когда мы его «ловим» нашим приборчиком, он перестает быть квантовым объектом и становится классическим. Грубый макроскопический мир вторгся в мир частиц и вступил с ним в конфликт.
Встал вопрос: что происходит, когда мы измеряем состояние квантовой системы, ловим тот же электрон, например? Даже не так: измеряем ли мы действительно ее состояние, или нам доступен лишь статистический набор данных, а причину того, почему электрон себя так ведет, нам понять не дано?
По волновой функции можно определить вероятность того, жив кот или мёртв. Но это не всё: до тех пор пока ящик не открыли, кот является квантовым объектом. Он одновременно и жив и мёртв с какой-то вероятностью.
Радикальный ответ дал Нильс Бор и его последователи: в тот момент, когда мы измеряем квантовый объект, он автоматически становится частью макромира и ведет себя по правилам обычной классической физики. То есть, измеряя, мы разрушаем квантовую систему. Называется «коллапс волновой функции». Понять, почему так происходит, мы не можем, но эксперименты это подтверждают.
Берем тот же мысленный эксперимент с котом Шрёдингера. Он простой. В ящик с радиоактивным атомом на час сажают кота. В ящике также находится капсула с ядовитым газом, которая разбивается, если атом распадется. По волновой функции можно определить вероятность того, жив кот или мертв. Но это не всё: до тех пор пока ящик не открыли, кот является квантовым объектом. Он одновременно и жив и мертв с какой-то вероятностью.
Хью Эверетт III (1930-1982) — американский физик, который в 1957 году предложил многомировую интерпретацию квантовой механики, названную «относительностью состояния». Эта интерпретация фактически говорит о том, что во время каждого события рождаются параллельные вселенные. Многомировая интерпретация — вторая по популярности у физиков после копенгагенской.
Бор и так называемая копенгагенская интерпретация квантовой механики решают парадокс просто: нам неинтересно, что происходит с котом внутри ящика, мы этого не знаем, а вот когда откроем, то увидим либо однозначно живого, либо однозначно мертвого. Нам суждено довольствоваться ограниченным знанием, поэтому волновая функция — лишь наше описание реальности квантового мира.
Фактически это означает, что мы ничего не можем говорить о том, что не можем видеть. Этого как бы и не существует, что и раздражало Эйнштейна, когда он спрашивал про Луну.
Однако человеческий ум с ограниченностью знания смириться не может. Появилось несколько интерпретаций того, что мы наблюдаем. Например, Дэвид Бом ввел понятие скрытых параметров — чего-то, что стоит за поведением квантов и волновой функцией. Потом эти идеи развивал Джон Стюарт Белл, чьи неравенства удалось проверить экспериментально и показать, что на близких расстояниях никаких скрытых параметров нет.
Еще был Хью Эверетт, придумавший многомировую интерпретацию: при каждом событии мир делится на части, связанные друг с другом. Интерпретация чудовищная в своей грандиозности, но довольно популярная у физиков до сих пор…
Дым сражений за философские основы понимания природы нисколько не рассеялся и в наши дни. Появились изощренные инструменты, которыми физики проверяют, что же лежит в основе реального мира.
Итак, мы добрались до 2015 года, до публикации австралийских ученых. В экспериментах с поляризованными фотонами они проверили, реальна ли волновая функция, или мы пользуемся ею за неимением лучшего описания реальности. Оказалось — да, волновая функция реальна.
Доктор Алессандро Федрицци из Университета Квинсленда рассказал нам о результатах опытов.
[Кот Шрёдингера] Что вы понимаете под «объективной реальностью» в контексте интерпретаций квантовой механики?
[Алессандро Федрицци] Говоря «объективная реальность», мы подразумеваем, что свойства квантовых объектов четко определены как до измерения, так и после (то есть что объективная реальность существует независимо от того, «смотрим мы на Луну или нет», и можно узнать ее свойства, не разрушая в эксперименте. — «КШ»).
Существуют три наиболее общих подхода к интерпретации объективной реальности и того, что волновая функция нам о ней рассказывает. Первый: объективной реальности не существует. Второй: она существует, и волновая функция описывает эту реальность в пределах наших ограниченных знаний о ней. Третий: она существует, и волновая функция строго соответствует реальности.
В нашей работе мы изначально игнорируем первый вариант и исключаем [по результатам эксперимента] наиболее распространенные интерпретации в рамках второго.
[КШ] Было ли целью эксперимента отличить объективную реальность от субъективной?
[АФ] Мы совершенно определенно не пытаемся проводить различие между «реальностью» и «нереальностью».
[КШ] Вы употребляете термины «эпистемические модели» и «онтологические». Как популярно объяснить разницу между ними?
[АФ] Замечательным примером, как нам кажется, служит кот Шрёдингера. Давайте предположим, что объективная реальность существует независимо от наблюдений. «Эпистемицист» в этой ситуации скажет, что кот или определенно жив, или определенно мертв и что волновая функция «жив + мертв» просто выражает наше неведение, в каком же именно состоянии он находится. Поэтому здесь нет никакой реальной проблемы. Мы можем просто открыть ящик и узнать, в каком же все-таки состоянии кот.
Мы, однако, исключили подобное объяснение. В онтологических теориях объективная реальность такова, что кот действительно и жив и мертв в одно и то же время.
[КШ] Но тогда кот одновременно является и квантовой системой, и классической. Что может чувствовать классическая система «кот», находясь в ящике в состоянии квантовой суперпозиции?
[АФ] У меня нет ответа, это очень метафизический вопрос. Сам тот факт, что кот, будучи предположительно классическим объектом, не должен находиться ни в какой суперпозиции… Это проблема популярного объяснения эксперимента.
[КШ] Почему так важно доказательство существования волновой функции?
[АФ] Волновая функция — центральный объект квантовой механики. Разве не поразительно, что мы не имеем ни малейшего представления о том, что это такое на самом деле? Ответ на этот вопрос, возможно, и не имеет непосредственного применения для какого-либо технологического прорыва, однако обладает огромной важностью, философски и фундаментально.
[КШ] Результат вашего эксперимента означает, что копенгагенская интерпретация ошибочна? Вы склоняетесь к многомировой интерпретации Эверетта?
[АФ] «Копенгаген» жив и здоров, поскольку вообще исключает вопрос, стоит ли объективная реальность за волновой функцией. Эта интерпретация относится к той группе, которую мы отметаем в самом начале. Если же вы верите в объективную реальность, тогда интерпретация Бома и многомировая интерпретация выглядят убедительнее.
Другие варианты были исключены экспериментом. Остались, конечно, некоторые лазейки…
Опубликовано в журнале «Кот Шрёдингера» №3 (05) март 2015 г.
Подписаться на «Кота Шрёдингера»
kot.sh
Кот Шрёдингера | NetLore Эрвин Шрёдингер, кот Шредингера, кошки, мысленные эксперименты, наука, физика
(Залогиньтесь, чтобы почистить страницу.)«Кот Шрёдингера» — физико-математический мем. Это животное — объект мысленного эксперимента, предложенного нобелевским лауреатом по физике, австрийским ученым Эрвином Шрёдингером, с помощью которого он хотел показать неполноту и ограниченность квантовой механики без применения к ней некоторых правил. Родственники кота Шредингера — самолет, который то ли взлетит, то ли нет, и кошка с привязанным на спину тостом.
В закрытый ящик помещён кот. В ящике есть механизм, содержащий радиоактивное ядро и емкость с ядовитым газом. Вероятность того, что ядро распадётся за 1 час, составляет 50%. Если ядро распадается, открывается емкость с газом и кот умирает. Согласно квантовой механике, если над ядром не производится наблюдения, то его состояние описывается суперпозицией (смешением) двух состояний — распавшегося ядра и нераспавшегося, следовательно, кот, сидящий в ящике, и жив, и мертв одновременно. Если же ящик открыть, то экспериментатор обязан увидеть только какое-нибудь одно конкретное состояние: «ядро распалось, кот мёртв», или «ядро не распалось, кот жив».
То есть, доказывал Шредингер, поскольку не существует состояния, промежуточного между жизнью и смертью, то и атомное ядро обязательно будет либо распавшимся, либо нераспавшимся.
Но все-таки этот третий вариант есть, есть! Кот мог просто телепортироваться — повести себя как квантовая частица, приобретая свойство проникать в закрытые помещения (туннельный эффект), распадаться на кварки и спонтанно менять размер и окрас (квантовые осцилляции). Именно так ученые объясняют спорадическое появление котов в наглухо закрытых шкафах и туалетах.
«Террористы Шрёдингера» — так иногда называют террористов, про которых неизвестно, живы они или убиты или об этом ходят противоречивые слухи. Из известных личностей в таком состоянии долго пребывал, например, Усама Бин Ладен.
В Hellsing один из персонажей — мальчик по имени Шрёдингер в форме гитлерюгенда с кошачьими ушами, который является наполовину человеком, наполовину котом. Обладает способностью телепортироваться («быть везде и нигде») и неубиваем, так как является, подобно классическому коту Шрёдингера, ни живым и ни мёртвым.
В аниме «To Aru Majutsu no Index» одна из героинь предлагает назвать кота Шрёдингером, на что ей отвечают, что этим именем котов называть нельзя.
В сериале «Скользящие» у Куина Меллори есть кот по имени Шрёдингер.
В американском сериале «Место преступления: Лас-Вегас» (CSI: Las Vegas) в 15-й серии восьмого сезона «Теория всего» (The Theory of Everything) криминалисты обнаруживают могилу кота Шрёдингера во дворе дома, где найдены трупы его престарелых хозяев.
Кот Шрёдингер есть и в сериале «Stargate SG-1». Обычный рыжий кот. Был подарен инопланетянину.
Кот Шредингера упоминается и в сериале Теория Большого Взрыва («The Big Bang Theory». На вопрос Пенни, стоит ли ей идти на свидание с Леонардом, Шелдон приводит аналогию с Котом Шредингера, тем самым имея в виду, что пока не попробуешь не узнаешь.
В игре Portal, основной слоган и мем которого «The cake is a lie» является по сути эрративом одного из исходов эксперимента, а именно «The cat is alive».
В игре Bioshock 2 в замороженной комнате есть заледеневший кот Шрёдингер.
В рассказе Ф. Гвинплейна Макинтайра «В няньках у котика Шрёдингера» одним из персонажей оказывается домашний любимец самого Шрёдингера, кот Тибблс.
В книге Лукьяненко «Последний дозор» главному герою накидывают на шею удавку под названием «кот Шрёдингера», особенность которой в том, что маги не понимают, живая эта тварь или нет.
В книге Роберта Хайнлайна «Кот, проходящий сквозь стены» в последней трети книги появляется кот Пиксель, умеющий проходить сквозь стены и называющийся в шутку Котом Шрёдингера.
В книге Терри Пратчетта «Кот без дураков» в юмористической форме описывается порода т. н. «Шрёдингеровских котов», произошедших от того самого кота Шрёдингера. Вообще этот мысленный эксперимент не раз упоминается во многих произведениях Пратчетта.
В романе Алексея Андреева «2048» есть такая фраза: «Один тип с фамилией, напоминающей напильник, сажал какого-то несчастного биорга в железный ящик, где не было ничего, кроме ампулы с ядом»
В ролевой системе «Эра Водолея» некий студент провёл опыт Шрёдингера. В ходе эксперимента кот пропал из ящика, научился ходить в эфире, уклоняться от пуль (поскольку его положение в пространстве подчиняется принципу неопределенности Гейзенберга), срывать ритуалы и виртуозно воровать бутерброды с колбасой.
Пример афиши:
Шрёдингер ходил по комнате в поисках нагадившего котёнка, а тот сидел в коробке ни жив ни мертв
Любая шутка про кота Шрёдингера смешная и несмешная одновременно
Марат: Я кот Шредингера, пока завтра не придете на волейбол – не узнаете приду ли я
Саша: А я Шредингер — и пока никто не знает, будешь ли ты завтра жив, если не придешь.
Использованы материалы wikipedia, Виртуальной лаборатории Вики, lurkmore
www.netlore.ru
Что озночает словосочетание «Кот Шредингера» для науки
Вероятно, многие из вас не раз сталкивались с таким понятием, как «кот Шредингера». Но большинство не имеет представление, откуда появилось это словосочетание, и что оно означает. На самом деле, это название очень интересного мыслительного эксперимента, проведенного Эрвином Шредингером. Предлагаем вам ознакомиться с этим научным феноменом в нашей статье. Отметим, что за этот удивительный опыт физик теоретик Эрвин удостоился Нобелевской премии.
Для чего проводился эксперимент
Шредингер хотел продемонстрировать несовершенность квантовой механики его времени в области перехода от субатомных систем к макроскопическим. Для того, чтобы исследование было доступно обычному обывателю, он решил взять обычного кота.
Суть опыта с котом Шредингера
Представим, что у нас есть коробка и кот. Внутри коробки есть специальное устройство с атомным ядром и колбой с ядом. В рамках опыта вероятность распада этого атома равна 50%. Таким образом, если распад произойдет, животное погибнет от разрыва емкости с ядовитым газом, а если нет — питомец останется жив.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:
Самые популярные ложные научные теории
Помещаем представителя семейства кошачьих в коробку и ждем час. В этот период кот может единовременно находится во всевозможных квантовых состояниях, как и само ядро согласно квантовой суперпозиции. Следовательно, пока содержимое ящика от нас скрыто, мы с вероятностью в 50% можем предположить, как то, что животное осталось живо, так и то, что распад произошел, и оно умерло. Вот и получается, что питомец внутри ящика и жив, и мертв в один момент. Ведь процесс распада ядра начинается при закрытии ящика, а не при его вскрытии, и от человека, наблюдающего за экспериментом, не зависит.
Суть эксперимента простым языком
Профессор хотел, чтобы люди наглядно увидели, что по законам квантовой механики, кот будет жить и не жить в один и тот же момент, что просто невозможно. Таким образом, многие положения современной квантовой механики также весьма противоречивы.
Остался ли жив кот Шредингера?
Переживать не стоит, эксперимент был лишь мысленным, и не одно животное, как говорится, не пострадало.
Понравилась статья? Сделайте репост, чтобы поделиться ею с друзьями!
Больше из рубрики: Наука
facte.ru
Кот Шредингера – знаменитый парадоксальный эксперимент
Новости и общество 22 июля 2013Кот Шредингера – это знаменитый мыслительный эксперимент. Его поставил прославленный Нобелевский лауреат в области физики – австрийский ученый Эрвин Рудольф Йозеф Александр Шредингер.
Суть эксперимента заключалась в следующем. В закрытую камеру (ящик) был помещен кот. Ящик оборудован механизмом, который содержит радиоактивное ядро и ядовитый газ. Параметры подобраны так, что вероятность распада ядра за один час составляет ровно пятьдесят процентов. Если ядро распадется, то механизм придет в действие и откроется емкость с ядовитым газом. Следовательно, кот Шредингера умрет.
Согласно законам квантовой механики, если не наблюдать за ядром, то его состояния будут описываться по принципу суперпозиции двух основных состояний – ядра распавшегося и не распавшегося. И тут возникает парадокс: кот Шредингера, который сидит в ящике, может быть и мертв, и жив одновременно. Но вот если ящик открыть, то экспериментатор увидит только одно конкретное состояние. Либо «ядро распалось, и кот мертв», либо «ядро не распалось, и кот Шредингера жив».
По логике вещей, на выходе мы будем иметь одно из двух: либо живого кота, либо мертвого. Но вот в потенциале животное находится в обоих состояниях сразу. Шредингер пытался таким образом доказать свое мнение об ограниченности квантовой механики.
По копенгагенской интерпретации квантовой физики, и этого эксперимента в частности, кот в одной из своих потенциальных фаз (мертв-жив) приобретает эти свойства исключительно после того, как в процесс будет вмешиваться сторонний наблюдатель. Но вот пока этого наблюдателя нет (тут подразумевается наличие конкретной личности, которая обладает достоинствами в виде ясности зрения и сознания), кот будет в подвешенном состоянии «между жизнью и смертью».
Знаменитая древняя притча о том, что кот гуляет сам по себе, приобретает в контексте данного эксперимента новые, интересные оттенки.
По многомировой интерпретации Эверетта, которая заметно отличается от классической копенгагенской, процесс наблюдения не считается чем-то особенным. Оба состояния, в которых может быть кот Шредингера, в этой интерпретации могут существовать. Но они декогерируют друг с другом. Это значит, что единство данных состояний будет нарушено как раз таки вследствие взаимодействия с внешним миром. Именно наблюдатель, который открывает ящик, и вносит разлад в состояния кота.
Есть мнение, что решающее слово в этом вопросе нужно оставить за таким существом, как кот Шредингера. Смысл такого мнения – принятие факта, заключающегося в том, что во всем данном эксперименте именно животное является единственным абсолютно компетентным наблюдателем. Например, ученые Макс Тегмарк, Бруно Маршал и Ганс Моравен представили модификацию вышеприведенного эксперимента, где основной точкой зрения и является мнение кота. В этом случае кот Шредингера, несомненно, выживает, потому что наблюдать результаты может только выживший кот. А вот ученый Надав Кац опубликовал свои результаты, в которых он смог «вернуть» состояние частицы обратно после изменения ее состояния. Таким образом, шансы на выживание у кота заметно возрастают.
Источник: fb.ru ОбразованиеТеория Шредингера: описание, особенности, эксперименты и применение
В статье описывается, что такое теория Шредингера. Показан вклад этого великого ученого в современную науку, а также описан придуманный им мысленный эксперимент про кота. Вкратце обрисована область применения такого р…
ОбразованиеШредингер Эрвин: интересные факты из жизни, биография, открытия, фото, цитаты. Кот Шредингера
Эрвин Шредингер (годы жизни – 1887-1961) – австрийский физик, который известен как один из создателей квантовой механики. В 1933 году он получил Нобелевскую премию по физике. Шредингер Эрвин является автор…
Искусство и развлеченияВладимир Румянцев и его знаменитые “Питерские коты”
Для Санкт-Петербурга творчество акварелиста Владимира Румянцева стало настоящим открытием. Интерес к выставкам его работ не угасает и по сей день. Как же удалось мастеру столь стремительно завоевать признание жителей …
АвтомобилиЗнаменитые итальянские автомобили: марки, история и фото
Италия – весьма небольшая страна. Однако на её территории функционирует несколько крупнейших автомобилестроительных концернов. Названия многих из них на слуху у каждого человека – даже у того, кто не увлек…
Автомобили«Мазда-Атенза»: всё самое интересное о трех поколениях знаменитой японской «шестёрки»
«Мазда-Атенза» – это автомобиль, пришедший на смену модели, известной, как Mazda 626. И эта вместительная, спортивная машина сразу покорила десятки тысяч сердец. Заурядный семейный автомобиль превратился в…
АвтомобилиLada C-Cross: новинка от “АвтоВАЗа” – российский внедорожник, который стал знаменитым
Lada C-Cross – это автомобиль, являющийся совместной разработкой нашего ОАО “АтоВАЗ”, а также канадской компании под названием Magna International, которая предусматривает серию машин данного проекта…
Автомобили“Форд-Мустанг 1969” – один из самых знаменитых американских мускул-каров
“Форд-Мустанг 1969” – настоящая американская легенда! Это действительно культовый автомобиль, относящийся к классу Pony Car, который создавали на базе двигателей семейных седанов Ford Falcon. У этой …
АвтомобилиЗнаменитый Dodge Charger 1969
В 1968 году компания Додж запланировала рестайлинг всех моделей Чарджер и решила, что настало время для еще большего разделения моделей «Додж Charger» и «Додж Coronet». Стилю нового автомобиля …
БизнесНиколай Дуров. Биография менее знаменитого брата
Ни для кого не секрет, что одним из самых популярных ресурсов не только России, но и всего постсоветского пространства является “ВК”. Социальная сеть “ВКонтакте” была основана в 2006 году братьями Павлом и Николаем Ду…
БизнесСтив Джобс (Steve Jobs): история жизни и создания самой знаменитой корпорации Apple
Стив Джобс появился на свет в 1955 году. Произошло это 24 февраля в обласканном солнцем штате Калифорния. Биологическими родителями будущего гения были совсем еще юные студенты, для которых ребенок был столь обременит…
monateka.com