427k
4 года назад · 4 фото · 6117 просмотров · 95 комментариев
Кот Шредингера: жив он или все-таки нет? (4 фото + 1 видео)
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.
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.
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.
Напоследок, для закрепления материала предлагаем Вам посмотреть видео из старого доброго сериала «Теория Большого Взрыва».
Метки: #Кот Шредингера #животные #интересно #кот #факты #фото #эксперимент
Ленин Шредингера всегда живой, но при этом лежит, прикидывается чучелом.
кота звали Суперпозицией.
Не мало вероятно... :)
По моему все вопросы возникают из за того что это кот, был бы хомяк всем было бы по фиг.)))
А вообще в принципе при условии данным Шредингером у кота больше шансов оказаться мертвым в коробке, чем живым. Так как внезапные проблемы со здоровьем никто не отменял.
Про носки тоже довольно спорно, я например всегда начинаю с левой ноги, значит носок лежащий ко мне ближе априори левый.
Согласен с теми кто пишет про софистику, то же самое я идя домой не знаю жива моя супруга или нет, вариантов тоже 50/50. Или как в анекдоте про динозавра...
Хотел ответить на Ваши примеры обстоятельно в контексте микро- и макромира, но потом осознал, что Вы правы и не правы одновременно. С той же вероятностью 50 на 50 :) Так что лучше промолчу.
P.S. Получается, что я промолчал и не промолчал одновременно. С вероятностью 50 на 50... В общем я звоню санитарам...
Если эти ситуации с вероятностью 50/50, то нафига мне вообще эта информация? Есть "да", есть "нет", а есть ещё "я не знаю" и всё тут. И никто не знает, кроме, образно, кота. Но кого это волнует?
Ну тут постоянная ошибка пересказчиков. Не кот "жив и мертв одновременно", а мы можем относится к нему одновременно, как к живому и как к мертвому.
В том-то и дело, что кот Шрёдингера приводится как мысленный эксперимент. И если его считать таковым, то он ничтожен по результатам. Он или неверно сформулирован или неверно протрактован.
Ой, всё! Не как "мысленный эксперимент", а как объяснение, что такое "квантовая неопределенность" посредством "мысленного эксперимента". Не то, когда кот "одновременно жив и мертв", а то, когда мы одновременно можем допускать обе возможности, т.к. не знаем и не узнаем правды. Результат этого "мысленного эксперимента" - не состояние кота, а наше о нём представление.
Зомбакот?-))
Да, но тут есть один нюанс. Некоторые частицы, в частности электрон именно ВЕДУТ себя ОДНОВРЕМЕННО двумя взаимоисключающими способами. В частности проходят одновременно двумя разными маршрутами. Двойственность прекращается только в момент, когда наблюдатель получает возможность наблюдать электрон.
То есть это не просто неизвестность, а действительно суперпозиция. Смысл идеи Шредингера с котом в том, что переносить квантовые законы на макромир некорректно. Или же придётся переписывать все разделы физики заново. Что трудозатратно при сомнительной выгоде.
А это точно не про корпускулярно-волновой дуализм фотона?
В состоянии суперпозиции может находиться только микроскопический, т.е квантовый объект. Макро-объект таковым не является, вот поэтому как только мы добавляем к микро-объекту другой - намного побольше - и привязываем состояние большого к состоянию малого, то эта пара совокупно являет собой один макро-объект, что и разрушает состояние суперпозиции малой его части.
В умозрительном эксперименте Шредингера "наблюдателем" является не человек и даже не кот, а счетчик Гейгера.
О! Я тоже к таковой мысли пришёл!
полез в интернет и прочитал интересную статью на эту тему. так вот, физики провели интересный эксперимент с полоской алюминия (уже не вполне микроскопический объект), которая не только продемонстрировала некоторые загадочные свойства объектов микромира, но и под воздействием самого фактора наблюдения стала самопроизвольно охлаждаться
подробнее вот тут:
https://theoryandpractice.ru/posts/8507-quantum-experimenthttps://theoryandpractice.ru/posts/8507-quantum-experiment
ну и выдержка из этой статьи:
"Как раз это объясняет термин «декогеренция» необратимый с точки зрения термодинамики процесс нарушения квантовых свойств системы при ее взаимодействии с другой, крупной системой. Во время такого взаимодействия квантовая система утрачивает свои изначальные черты и становится классической, «подчиняется» системе крупной. Этим и объясняется парадокс с котом Шредингера: кот представляет собой настолько большую систему, что его просто нельзя изолировать от мира. Сама постановка мысленного эксперимента не совсем корректна."
Читал где то простое объяснение этого принципа. Вы ищите по комнате свои носки, пока вы не нашли не одного носка, каждый из них может быть и левым и правым одновременно. Но как только вы нашли один носок и надели его скажем на левую ногу, то второй еще не найденный автоматом становится правым.
А если ты второй носок так и не найдёшь? Будет ли ненайденный носок правым? )))) А если второй носок вообще не существует (например, жена выкинула, потому что она его нашла, он оказался один и к тому же дырявый)? Или несуществующий носок будет неправым, то есть ошибочным?
Любой настоящий кот окончательно умирает только после 9 раза. (У кошки 9 жизней).
Давайте немного "продолжим" эксперимент. Мы открыли коробку, сняли неопределённость. И увидели, что бедняга кот сдох.
После этого мы снова закрыли коробку.
Исходя из интерпретации Шрёдингера кот опять находится в состоянии неопределённости. Тогда существует вероятность, что если мы второй раз откроем коробку, то - по интерпретации Шрёдингера - кот может оказаться живым.
Нет ребята, данная схема изначально неправильная.
Эксперимент с котом Шрёдингера - это современный схоластический миф. Тут или неправильная формулировка или неправильная трактовка результатов.
Эксперимент с помещением кота в газенваген придуман Эрвином Шрёдингером, чтобы показать, что квантовая механика не уй собачий и что при распространении её на макросистемы (объекты размером с кота, скажем) возникают непредвиденные проблемы.
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. 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.
Нет. Это ядро может быть в неопределённом состоянии. Кот может быть или в дохлом или в живом состоянии. Потому что между котом и ядром вещества находится счётчик Гейгера, который снимает для кота любую неопределённость. А привязать кота непосредственно к ядру вещества невозможно, исходя из схемы эксперимента.
"Кот Шрёдингера" - это пример или неправильной формулировки (описание опыта) или попытки подогнать ответ под вопрос.
Неопределённость существует только на микро-уровне. На макро-уровне неопределённости нет. Датчик, фиксирующий вылет или НЕ-вылет частицы снимает всякую неопределённость. Происходит это потому, что наблюдатель влияет на процесс наблюдения.
Поэтому если частица и может находится в неопределённом состоянии, то кот Шрёдингера не может находится в таком состоянии. Поскольку, датчик частицы по описанию опыта не может находится в неопределённом состоянии. Как только датчик (например счетчик Гейгера) зафиксирует событие (например вылет частицы), то кот умрёт. А до этого момента кот будет жить. И совершенно неважно, что думает (знает или не знает) об этом человек, проводящий опыт.
Изначально квантовая теория относится только к микро-объектам. Счетчик Гейгера, как датчик частицы, слишком "большой" для данной теории, и он, согласно закону влияния наблюдателя на объект наблюдения, снимает неопределённость квантовой частицы. Ну а за ним неопределённость снимается и состояния жизни кота. Именно поэтому данный "эксперимент" - это или неправильно сформулированный или неправильно интерпретированный эксперимент.
Кроме того "жизнь кота" как фактор данного конкретного эксперимента имеет значение только для наблюдателя эксперимента. А пока он не заглядывает в коробку он ничего не фиксирует и в этом случае "жизнь кота" никак не влияют на состояние самого наблюдателя. Но как только наблюдатель заглянет в коробку, он снимет любую неопределённость.
Это, кстати, ещё один пример того, как наблюдатель влияет на процесс наблюдения.
я вообще чето не понял в чем суть этого эксперимента? для нас весь мир который мы непосредственно не наблюдаем - кот шредингера... и что?
В данном случае, ИМХО, мы имеем дело с неправильным применением правильной теории. Шрёдингер пытался показать противоречия принципа неопределённости в квантовой теории. Но, ИМХО, данная предложенная схема вообще ничего не доказывает, то есть противоречий вообще никак не показывает.
ЗЫ. Как говорил Шерлок Холмс, если у вас нет следов пороха на руках, то никто не узнает, стреляли ли вы или нет. А следы пороха могут быть только есть вы использовали ил плохой патрон или плохой револьвер. С хорошим патроном и с хорошим револьвером стреляй сколько угодно, следов пороха на руках не будет.
Шрёдингер обозначил кота для простоты восприятия неопределенности во времени и результате в квантовой теории,всего навсего.
Ещё раз: данный эксперимент или неправильно сформулирован или неправильно трактуется. В предложенной Шрёдингером схеме эксперимента ничего нельзя доказать, даже мысленно. Потому что схема эксперимента неправильная. Данная схема ничего не доказывает и ничего не опровергает.
Это как эксперимент по движению металлической рамки в магнитном поле: если бегать из комнаты в комнату после прокручивания рамки в магнитном поле, то движение тока не зафиксируешь.
Еще более простой бытовой пример с носками. Вы берете пару носков, каждый из них равновероятно может стать левым и правым. И когда вы надеваете один из них на правую ногу, делая его правым носком, второй в тот же момент времени становится левым. Но до того, как вы их надели, "правость" и "левость" носков не определена и равновероятна.
))
Можно рассмотреть этот эксперимент по-другому. Вот у нас два носка. И две наших ноги. Мы один носок одели на правую ногу. Является ли второй носок автоматически левым? Нет. До тех пор, пока мы не одели носок на левую ногу, он левым не является. Мы с таким же успехом можем и второй носок одеть на правую ногу. Да, на правой ноге у нас будет два носка и оба будут правыми. А левого носка у нас вообще не будет.
А если мы имеем дело с инвалидом? Нет у него левой ноги, только правая. Он одел один носок на свою существующую правую ногу. Будет ли второй носок в этом случае левым? Левым он будет в том смысле, что он совсем не нужный, какой-то "ващще левый носок".
Поэтому в данном эксперименте "правость" или "левость" носка имеет смысл только когда он на ноге. Вне контекста ноги "правости" или "левости" носка не существует.
Кстати, а если в результате утреннего поиска носков мы неожиданно найдём три одинаковых носка? Какой из них "левый"?
Не только. Мне кажется, что именно наше наблюдение, т.е. вмешательство, определяет носки как левый и правый, без нас они продолжали бы находиться в состоянии неопределенности. Ну и да, правый и левый носки - прекрасный пример квантовой запутанности. По-моему, на носках можно преподавать физику частиц, не?
Вы сейчас вносите несанкционированные изменения в постановку эксперимента, искажая исходные данные, что незамедлительно скажется на результатах апробации "носочного" метода исследований в квантовой физике
Человек умирает со 100% вероятностью. То есть если исключить переменную "время" (величина субъективная, т.к. зависит от многих факторов) то фактически нас нет.
всмысле? ... с таким же успехом можно сказать что если исключить переменную время то мы вечны)
Добро пожаловать в христианство! И да, Вы правы на 100%.
так можно сказать обо всём на свете )))
Квантовая механика это как женская логика, но по первой есть хотя бы литература из которой можно хоть что-то понять.
Бред. Кот или жив или мёртв. Просто наблюдатели не обладают полной информацией.
Берём коробку, кота, яд и т.д. Делаем как завещал не великий Шрёдингер. Потом один наблюдатель заглядывает внутрь и он уже знает ответ на вопрос жив ли кот или нет. А второй не знает. Так вот разница именно в этом, знает не знает. Статус кота от этого знания не меняется.
согласен с вами, да и по тексту похоже что Шредингер просто решил состроумничать, ничего конкретного и серьезного не имел в виду
Живёшь, работаешь, денег куры не клюют, жена красавица и дети умницы - бац! Или рак, или Вася на Камазе по встречке...
вернулся с хабаром - удача.
бандитская пуля - везенье.
остальное - судьба