Эрвин Шредингер был очень уважаемой и известной личностью в научных кругах. Он работал с квантовой теорией и получил результаты вычислений, которые позднее легли в основу волновой механики, вывел так называемое «уравнение Шредингера», за что и был удостоен высшей награды ученого мира - Нобелевской премии. Кроме этого, Шредингер является автором множества работ в области физики, а также книги «Что такое жизнь?», где ко многим вопросам возникновения жизни на планете подходит с точки зрения физических законов. Однако более всего известен в мире парадокс Шредингера.
Кот Шредингера - это особый эксперимент, который провел этот известный физик, чтобы доказать несовершенство расчетов в квантовой механики, когда законы микроскопического мира переходят в макроскопический. Суть его в следующем: в неком ящике запирается кот. Само животное ящик открыть не может, не делает этого и наблюдатель. Вместе с котом внутрь ящика помещается небольшое количество опасного радиоактивного вещества. За то время, пока кот сидит в ящике может распасться один атом этого вещества, но может и не распасться. Никто не знает, когда это точно произойдет и случится ли такое вообще. Если атом все же распадется, считывающая трубка на счетчике Гейгера в этом ящике двинется в сторону, что приведет в движение небольшой молоток, который разобьет колбу с синильной кислотой, установленную там заранее. Вытекая, синильная кислота отравит кота, тот окажется мертв за считанные секунды. Однако если такого крохотного изменения, как распад одного-единственного атома, не произойдет - кот будет жив.
Если оставить эту конструкцию с радиоактивным веществом, ядом и котом на некоторое время в покое и не заглядывать в ящик, то невозможно будет предсказать, жив ли все еще кот или уже мертв. Шансы на его выживание и смерть будут равны при отсутствии наблюдения. То есть неопределенность микроскопического мира в этом случае переходит в неопределенность мира макроскопического. И она легко может быть устранена с помощью простого наблюдения.
В квантовой физике подобное явление называется суперпозицией, когда два неопределенных состояния смешиваются, например, при отсутствии наблюдения ядро атома одновременно считается и распавшимся, и нераспавшимся. При наблюдении ученый может точно установить исход распада или отравления кота. Проблема состоит в том, чтобы верно ответить на вопрос: когда происходит переход из одного состояния в другое? Квантовая теория, как показывает эксперимент Шредингера, пока еще не дает всех ответов и остается неполной без некоторых правил, которые должны объяснить, в какой именно из множества моментов ядро атома распадается и кот перестает быть живым. Не существует состояния, которое было было средним между распадом и нераспадом ядра, жизнью и смертью кота, поэтому квантовая физика должна точно определять момент перехода одного состояния в другое.
Эксперимент с котом
Кот Шредингера - это особый эксперимент, который провел этот известный физик, чтобы доказать несовершенство расчетов в квантовой механики, когда законы микроскопического мира переходят в макроскопический. Суть его в следующем: в неком ящике запирается кот. Само животное ящик открыть не может, не делает этого и наблюдатель. Вместе с котом внутрь ящика помещается небольшое количество опасного радиоактивного вещества. За то время, пока кот сидит в ящике может распасться один атом этого вещества, но может и не распасться. Никто не знает, когда это точно произойдет и случится ли такое вообще. Если атом все же распадется, считывающая трубка на счетчике Гейгера в этом ящике двинется в сторону, что приведет в движение небольшой молоток, который разобьет колбу с синильной кислотой, установленную там заранее. Вытекая, синильная кислота отравит кота, тот окажется мертв за считанные секунды. Однако если такого крохотного изменения, как распад одного-единственного атома, не произойдет - кот будет жив.
Объяснение важности эксперимента
Если оставить эту конструкцию с радиоактивным веществом, ядом и котом на некоторое время в покое и не заглядывать в ящик, то невозможно будет предсказать, жив ли все еще кот или уже мертв. Шансы на его выживание и смерть будут равны при отсутствии наблюдения. То есть неопределенность микроскопического мира в этом случае переходит в неопределенность мира макроскопического. И она легко может быть устранена с помощью простого наблюдения.
В квантовой физике подобное явление называется суперпозицией, когда два неопределенных состояния смешиваются, например, при отсутствии наблюдения ядро атома одновременно считается и распавшимся, и нераспавшимся. При наблюдении ученый может точно установить исход распада или отравления кота. Проблема состоит в том, чтобы верно ответить на вопрос: когда происходит переход из одного состояния в другое? Квантовая теория, как показывает эксперимент Шредингера, пока еще не дает всех ответов и остается неполной без некоторых правил, которые должны объяснить, в какой именно из множества моментов ядро атома распадается и кот перестает быть живым. Не существует состояния, которое было было средним между распадом и нераспадом ядра, жизнью и смертью кота, поэтому квантовая физика должна точно определять момент перехода одного состояния в другое.
Видео по теме
Связанная статья
Шредингер Эрвин: биография и открытия физика
