Ev · elektrik güvenliği · Schrödinger'in kedisinin ikilemleri. Basit kelimelerle ünlü "Schrödinger'in Kedisi" bilmecesi

Schrödinger'in kedisinin ikilemleri. Basit kelimelerle ünlü "Schrödinger'in Kedisi" bilmecesi

Ansiklopedik YouTube

  • 1 / 5

    Aslında Hawking ve diğer pek çok fizikçi, Kopenhag Okulu'nun kuantum mekaniği yorumunun gözlemcinin rolünü vurgulamanın haksız olduğu görüşündedir. Fizikçiler arasında bu konuda nihai bir birlik hâlâ sağlanamadı.

    Zamanın her anında dünyaların paralelleştirilmesi, olasılıksal otomatın aksine, gerçek, deterministik olmayan bir otomat'a karşılık gelir; her adımda, olası yollar onların ihtimaline bağlı.

    Wigner'ın paradoksu

    Bu, Schrödinger deneyinin karmaşık bir versiyonudur. Eugene Wigner "arkadaşlar" kategorisini tanıttı. Deneyi tamamladıktan sonra deneyci kutuyu açar ve canlı bir kedi görür. Kedinin kutuyu açtığı andaki durum vektörü “çekirdek bozulmamış, kedi yaşıyor” durumuna geçer. Böylece laboratuvarda kedinin canlı olduğu tespit edildi. Laboratuvarın dışında Arkadaş. Arkadaş Kedinin canlı mı ölü mü olduğunu henüz bilmiyor. Arkadaş ancak deneyi yapan kişi kendisine deneyin sonucunu söylediğinde kedinin canlı olduğunu fark eder. Ama diğer herkes Arkadaşlar Kedinin henüz canlı olduğu belirlenmemiştir ve ancak deneyin sonucu kendisine bildirildiğinde tanınacaktır. Bu nedenle, kedinin tamamen canlı (ya da tamamen ölü) olduğu ancak evrendeki tüm insanlar deneyin sonucunu öğrendiğinde tanınabilir. Bu ana kadar, Büyük Evren ölçeğinde Wigner'a göre kedi aynı anda hem canlı hem de ölü kalıyor.

    Pratik kullanım

    Yukarıdakiler pratikte uygulanır: kuantum hesaplamada ve kuantum kriptografide. Bir fiber optik kablo, iki durumun üst üste bindiği bir ışık sinyalini iletir. Eğer davetsiz misafirler kablonun ortasında bir yere bağlanırsa ve iletilen bilgiyi gizlice dinlemek için oraya bir sinyal vuruşu yaparsa, bu durum dalga fonksiyonunu çökertecektir (Kopenhag yorumu açısından bir gözlem yapılacaktır) ve ışık eyaletlerden birine girecek. Kablonun alıcı ucunda istatistiksel ışık testleri gerçekleştirdikten sonra, ışığın bir durum süperpozisyonunda mı olduğunu yoksa daha önce gözlemlenip başka bir noktaya iletilip aktarılmadığını bulmak mümkün olacaktır. Bu, algılanamayan sinyal müdahalesini ve gizlice dinlenmeyi dışlayan iletişim araçlarının yaratılmasını mümkün kılar.

    Deney (prensipte gerçekleştirilebilir, ancak büyük miktarlarda bilgi iletebilen kuantum kriptografinin çalışan sistemleri henüz oluşturulmamış), Kopenhag yorumundaki "gözlem" in gözlemcinin zihniyle hiçbir ilgisi olmadığını da gösteriyor. çünkü bu durumda istatistiklerde kablonun ucuna doğru değişiklik telin tamamen cansız bir dalına yol açar.

    Schrödinger'in kedisi nedir, Schrödinger'in kedisi, Schrödinger'in kedisi hakkında her şey, Schrödinger'in kedisi paradoksu, Schrödinger'in kedi deneyimi, kutudaki kedi, ne canlı ne ölü kedi, Schrödinger'in kedisi canlı mıdır, kedi ile deney

    Bu aynı anda hem canlı hem ölü olan bir kedi. Bu kadar elverişsiz durumunu fizik alanında Nobel ödüllü Avusturyalı bilim adamı Erwin Rudolf Joseph Alexander Schrödinger'e borçludur.

    Bölümler:

    Deneyin özü / paradoksu

    Kedi, radyoaktif bir çekirdek içeren bir mekanizmanın ve zehirli gaz içeren bir kabın bulunduğu kapalı bir kutunun içindedir. Deneyin özellikleri, çekirdeğin 1 saat içinde bozunma olasılığı %50 olacak şekilde seçilmiştir. Çekirdek parçalanırsa mekanizmayı harekete geçirir, gaz kabı açılır ve kedi ölür. Kuantum mekaniğine göre, eğer çekirdek hakkında hiçbir gözlem yapılmazsa, durumu iki durumun üst üste binmesi (karışımı) ile tanımlanır - çürümüş bir çekirdek ve çürümemiş bir çekirdek, dolayısıyla bir kutuda oturan bir kedi hem canlı hem de ölüdür. bir kerede.

    Kutuyu açar açmaz deneyci yalnızca tek bir durum görmelidir: "çekirdek çürümüş, kedi ölmüş" veya "çekirdek çürümemiş, kedi yaşıyor." Ancak süreçte hiçbir gözlemci olmamasına rağmen, talihsiz hayvan "ölü" olarak kalıyor.

    marjinalleştirilmiş

    • Felaket asla tek başına gelmez
      Kutunun kuyruklu sakininin yalnızca sağlığı değil, cinsiyeti de şüpheli: Orijinal deneyde Schrödinger'in kedisi hâlâ bir kediydi (die Katze).
    • “Ölü” kedi yoktur
      Schrödinger'in deneyinin amacının "ölü" kedilerin varlığını kanıtlamak olmadığını (ve "Portal" oyununun ikinci bölümündeki ifadenin aksine, kedileri öldürmek için bir bahane olarak icat edilmediğini) hatırlamak önemlidir. Açıkçası, bir ara durum olmadığından kedinin ya canlı ya da ölü olması gerekir.
      Deneyimler, kuantum mekaniğinin (kedinin ait olduğu) makrosistemlerin davranışını tanımlayamayacağını göstermektedir: sistemin belirli bir durumu ne zaman seçtiğini, hangi koşullar altında dalga fonksiyonunun çökeceğini ve kedinin ya kalacağını gösteren bazı kurallar olmadan bu, eksiktir. dirilir ya da ölür, ancak ikisinin karışımı olmaktan çıkar.
    Yorumlar Kopenhag yorumu kedinin kutuyu açmadan önce yaşayanlarla ölülerin karışımı bir durumda olduğunu reddediyor. Bazıları, kutu kapalı olduğu sürece sistemin "çürümüş çekirdek, ölü kedi" ve "çürümemiş çekirdek, canlı kedi" durumlarının üst üste bindiği ve kutu açıldığında ancak o zaman dalga fonksiyonunun çöktüğüne inanıyor. seçeneklerden birine gidin. Diğerleri - "gözlem" çekirdekten gelen bir parçacık dedektöre girdiğinde meydana gelir; ancak ne yazık ki Kopenhag yorumunda bunun ne zaman olacağını belirten net bir kural yok ve dolayısıyla bu yorum, böyle bir kural getirilinceye veya prensipte nasıl getirilebileceği söylenmedikçe eksik kalıyor. Everett'in birçok dünya yorumu Kopenhag'dan farklı olarak gözlem sürecini özel bir şey olarak görmüyor. Burada kedinin her iki durumu da mevcuttur, ancak uyumsuzdur - yani yazarın anladığı gibi, kediyle etkileşimin bir sonucu olarak bu durumların birliği ihlal edilmiştir. çevre. Gözlemci kutuyu açtığında kediyle karışır (karışır), bu da gözlemcinin biri canlı, diğeri ölü kediye karşılık gelen iki durumuyla sonuçlanır. Bu durumlar birbirleriyle etkileşime girmez. Yetenekli bir gözlemci olarak kedi
    Yazar, son sözün, kuantum mekaniği hakkında hiçbir şey bilmese bile, durumu hakkında kesinlikle herkesten daha iyi bilgi sahibi olan kediye bırakılması gerektiğine inanıyor. Ancak bir gözlemci olarak yetkinliği bilim adamları arasında açıkça şüphe uyandırıyor. Schrödinger deneyinin "kuantum intiharı" olarak bilinen ve kedinin bakış açısından bir kedi üzerinde yapılan bir deneyi olan bir modifikasyonunu öneren Hans Moravec, Bruno Marshall ve Max Tegmark bir istisnadır. Bilim adamları, kuantum mekaniğinin Kopenhag ve çoklu dünya yorumları arasındaki farkı gösterme hedefinin peşine düştüler. Çoklu dünya yorumu doğruysa, kedi, sempatizanlarının sevincine göre Tsoi olur ve her zaman hayatta kalır, çünkü katılımcı deneyin sonucunu yalnızca hayatta kaldığı dünyada gözlemleyebilir.
    • Kaliforniya Üniversitesi'nden Nadav Katz ve meslektaşları, bir parçacığın kuantum durumunu "geri döndürebildikleri" ve bu durumu ölçtükten sonra bir laboratuvar deneyinin sonuçlarını yayınladılar. Böylece dalga fonksiyonunun çökmesine neden olacak koşullar ne olursa olsun kedinin hayatını kurtarmak mümkün oluyor. Onun hayatta ya da ölü olması önemli değil: onu her zaman geri kazanabilirsin [link] .
    • 06/03/2011 RIA Novosti, Çinli fizikçilerin yaratabildiğini bildirdi sekiz fotonlu "Schrödinger'in kedisi"[link] gelecekteki kuantum bilgisayarların gelişimini kolaylaştıracak

    Kültürdeki imaj

    Belki de hiç kimse kuantum mekaniğini popülerleştirmek için zavallı kediden daha fazlasını yapmamıştır. Bu karmaşık bilgi alanından en uzak olan ve muhtemelen acı çeken hayvanın akıbeti konusunda endişelenen insanlar bile, her şeyin o kadar da kötü olmadığını umarak deneyin inceliklerini anlamaya çalışıyorlar. Kedi sanatçılara ve popüler kültüre ilham veriyor.
    Başlıca başarılarından bahsedelim:

    Edebiyat: Schrödinger'in kedisinin durumu, Douglas Adams'ın "Dirk Gently'nin Dedektiflik Bürosu" kitabının ana karakterleri tarafından tartışılıyor. Dan Simmons'ın "Endymion" adlı kitabında ana karakter Raoul Endymion anlatısını Armagast'ın yörüngesindeyken Schrödinger'in "kedi kutusu"nda yazıyor. Robert Heinlein'in The Cat Walks Through Walls (Kedi Duvarlardan Geçiyor) kitabının son üçte birinde, Schrödinger'in kedisinin aynı anda iki eyalette olma yeteneğine sahip kızıl kedi Pixel ortaya çıkıyor. Terry Pratchett'in "Aptal Olmayan Kedi" adlı kitabı, aynı Schrödinger kedisinden türeyen ve "Schrödinger kedileri" olarak adlandırılan türü esprili bir şekilde anlatıyor. Bu düşünce deneyinden Pratchett'in diğer eserlerinde de, örneğin "Bayanlar ve Beyler" romanında birden çok kez bahsediliyor. F. Gwinplein McIntyre'nin "Schrödinger'in Kedisine Bakan" adlı öyküsündeki karakterlerden biri, Schrödinger'in kendi evcil hayvanı kedi Tibbles'tır. Aksiyon aslında bu kedinin etrafında gelişiyor. esprili hikaye ayrıntılarla cömertçe tatlandırılmış farklı bölgeler fizik. Frederik Pohl'un bilim kurgu romanı “Kuantum Kedilerinin Gelişi” (1986) konusu, “komşu” Evrenler arasındaki etkileşim fikri üzerine inşa edilmiştir. Nikolai Baytov'un felsefi ve hicivli minyatürü "Schrödinger'in Kedisi"nde, Schrödinger'in paradoksu tersine çevrilmiştir: "Tersine Çevrilebilir Zaman Birliği" adlı bir kuruluş, 50 yıldır bir kutuda yaşayan bir kediyi kesintisiz olarak izlemektedir; gözlem yapılıyor - kedinin bulunduğu durum değişmemelidir. Lukyanenko'nun "Son Nöbet" kitabında ana karakterin boynuna "Schrödinger'in kedisi" adı verilen bir ilmik veriliyor, bunun özelliği sihirbazların bu yaratığın canlı olup olmadığını anlamamasıdır. Greg Egan'ın "Karantina" adlı romanında, Christopher Stasheff'in fantastik romanı "Şifacı Sihirbaz"da, Gregory Dale Bear'ın "Schrödinger Vebası" adlı öyküsünde adı geçen; Polonyalı yazar Sapkowski, Codringher'in kedisinden bahsediyor. Mercy Shelley'nin siberpunk romanı 2048, "soyadı dosyaya benzeyen bir adamın, talihsiz bir biyoorgu, içinde bir şişe zehirden başka hiçbir şey olmayan demir bir kutuya koyduğunu" belirtir. Svetlana Shirankova'nın "Schrödinger'in Kedisi" şiiri oldukça ilham verici bir başlangıca sahiptir: "Doktor Schrödinger, kediniz hâlâ hayatta." Ekran: Coen kardeşlerin filmi A Serious Man'de bir öğrenci profesöre "Ölü kedi deneyini anlıyorum" diyor ve bu da elbette tam tersini gösteriyor. “Repo Man” filminde (“Koleksiyoncular”, Rusça sürümü “Rippers”), filmin başlangıcındaki ana karakter, kedisi olan bilinmeyen bir bilim adamından bahsediyor. Ve bu kedi “...aynı anda hem diri hem de ölü…” halindedir. Bilim kurgu dizisi Stargate SG-1'in bölümlerinden birinde Schrödinger adında bir kedi beliriyor. Bilim kurgu dizisi “Slithers”ın ana karakterinin de aynı isimde bir kedisi var. Stargate SG-1 dizisinde Schrödinger isimli turuncu bir kedi bir uzaylıya hediye edilmiştir. Ölü kedi Schrödinger, CSI: Las Vegas (Sezon 8, Bölüm 15: The Theory of Everything) dizisinde yer alıyor. Schrödinger'in kedisinden "The Big Bang Theory" adlı TV dizisinde de bahsediliyor; burada bir kızın randevuya çıkıp çıkmaması gerektiği sorusuna yanıt olarak kahraman Schrödinger'in kedisine bir benzetme yapıyor, yani siz deneyene kadar siz kazandınız anlamına geliyor Bilmiyorum: "Penny, çünkü kedinin canlı mı yoksa ölü mü olduğunu öğrenmek için kutuyu açman gerekiyor." Bugs dizisinde Schrödinger'in kedisi rolü, bubi tuzaklı bir kasadaki Kızıl Merkür'ün kanıtıyla canlandırıldı. Japon animesi Hellsing'de (OVA) (aynı adı taşıyan manganın yanı sıra), Schrödinger adında ne canlı ne de ölü olan, ışınlanma yeteneğine sahip ("her yerde ve hiçbir yerde olma") bir kedi-adam karakteri vardır. ve tamamen yok edilemez. "To Aru Majutsu no Index" adlı animede, bir kız yavru kediye Schrödinger adını vermesini istediğinde ana karakter, kedilerin bu isimle anılamayacağına itiraz eder. Anime Shigofumi'de ayrıca Schrödinger adında bir kedi yer alıyor. Japon animesi ve oyunu Umineko no naku koro ni'de bu deneyim, Battler'ın büyünün imkansızlığını kanıtlama girişiminde kullanılır ("Proof of the Devil", "Hempel's Crows", "Laplace's Demon" da da kullanılır). Futurama'nın bölümlerinden biri olan "Hukuk ve Kahin"de Schrödinger, uyuşturucuyu kedili bir kutuya sakladı. Çizgi roman/manga: Schrödinger'in kedisi ve Maxwell'in şeytanı hakkında küçük bir çizgi roman. O Öldü: Kedinin Schrödinger'i: Ve joyreactor.ru'daki diğer çizgi romanlar. Oyunlar:“Kuantum Kedisinin Dönüşü” adlı bir görev oyunu var. Nethack oyununda bazen yanında bir kedinin olduğu bir kutu bulunduran bir Kuantum Mekaniği canavarı vardır. Kutu açılıncaya kadar kedinin durumu belli olmuyor. "Half-Life 2" oyununda laboratuvarda ışınlayıcıları olan bir kedi vardı, kabusları Barney'i "hala" ziyaret ediyordu. Schrödinger'in kedisinin portresi, 1998'de Half-Life'a dayanan yeniden yapımda da bulunuyor. - "Black Mesa" (eskiden "Black Mesa: Kaynak" olarak biliniyordu). Noter tasdikli ekran görüntüsüne bağlantı. Bioshock'un her seviyesinde, bir köşede Shrodinger etiketli ölü bir kedi vardır. İkinci bölümde de bulunabilir - kedi, köşelerinde dört güvenlik kamerası bulunan donmuş bir odada buz kütlelerinden birinde dinleniyor. Aynı adı taşıyan NPC kedisi, Japon RPG Shin Megami Tensei: Digital Devil Saga'da karşımıza çıkıyor. Portal oyununun ana sloganı olan "Pasta bir yalan", Schrödinger deneyinin sonuçlarından biri olan "Kedi yaşıyor"un hatalı bir ifadesidir. Oyunun ikinci bölümünde kedi de unutulmamış. Deneyin bahsi Rus kural kitabında bulunabilir masa oyunu"Kova Çağı". Kedinin orada kendine özgü bir tabağı bile var - tamamen boş, yani orada değilmiş gibi görünüyor. Müzik:"Schrödinger'in Kedisi" sloganıyla gerçekleştirilen sözde standart dışı müzik festivali Gerçek hayat - gerçek ölüm- gerçek müzik! ve “Schrödinger'in Kedisi Canlı mı, Ölü mü? Peki sen?" Google ayrıca "KoT Schrödinger" isminin Moskova yakınlarındaki Korolev'den çok küçük bir grubun neredeyse müzikal bir projesi olduğunu da bildiriyor. İngiliz grup Tears for Fears'ın Saturnine Martial and Lunatic adlı albümünde aynı isimli bir şarkı yer alıyor. Rus grubu “Allein Fur” Immer da aynı isimde bir şarkı seslendiriyor. Mizah: Schrödinger'in kedisiyle ilgili herhangi bir şaka aynı zamanda hem komik hem de komik değildir. Schrödinger ve Heisenberg otoyolda bir konferansa gidiyorlar, Schrödinger arabayı sürüyor. Aniden bir patlama sesi duyulur ve arabayı durdurur. Heisenberg yola bakıyor:
    - Aman Tanrım, sanki bir kediye çarpmışım gibi görünüyor!
    - O öldü?
    - Tam olarak söyleyemem. Schrödinger, sıçan kedi yavrusunu bulmak için odanın içinde dolaştı ve kedi ne canlı ne de ölü olarak kutunun içinde duruyordu. Çeşitli: Sanatçılar Schrödinger'in kedisine dikkat çekiyor, onun konumunun belirsizliğini resim ve grafikler aracılığıyla aktarmaya çalışıyor. Ayrıca tişört ve kupaların üzerinde de bu hayvanın görselleri görülüyor. Ölü ya da diri olduğu bilinmeyen teröristlere bazen "Schrödinger'in teröristleri" deniyor. İtibaren ünlü kişiliklerörneğin ölmeden önce komada olan Yaser Arafat ve Usame bin Ladin böyle bir durumdaydı. Absurdopedia'ya göre dürtmedeki kedi, Schrödinger'in kedi deneyinin basitleştirilmiş bir versiyonudur [link]. Stephen Hawking, Hans Jost'un "Kültürden bahsedildiğini duyduğumda silah kaparım" sloganını şu şekilde yorumladı: "Schrödinger'in kedisini duyduğumda elim silaha uzanıyor!" Bu, diğer birçok fizikçi gibi Hawking'in de kuantum mekaniğinin "Kopenhag Okulu" yorumunun gerekçesiz olarak gözlemcinin rolünü vurguladığı görüşünde olmasıyla açıklanmaktadır. MEPhI İlahiyat Bölümü'nün açılışıyla bağlantılı olarak aşağıdaki resim internette yayıldı:

    Elbette “Schrödinger'in Kedisi” diye bir fenomenin olduğunu defalarca duymuşsunuzdur. Ancak fizikçi değilseniz, büyük olasılıkla bunun ne tür bir kedi olduğuna ve neden gerekli olduğuna dair yalnızca belirsiz bir fikriniz vardır.

    « Shroedinger'ın kedisi" - bu, aynı zamanda ödüllü ünlü Avusturyalı teorik fizikçi Erwin Schrödinger'in ünlü düşünce deneyinin adıdır. Nobel Ödülü. Bilim adamı, bu hayali deneyin yardımıyla atom altı sistemlerden makroskobik sistemlere geçişte kuantum mekaniğinin eksikliğini göstermek istedi.

    Bu makale açıklamaya çalışmaktadır basit kelimelerle Schrödinger'in kedi ve kuantum mekaniği hakkındaki teorisinin özü, yüksek teknik eğitime sahip olmayan bir kişi için de erişilebilir olsun. Makalede ayrıca "The Big Bang Theory" dizisindekiler de dahil olmak üzere deneyin çeşitli yorumları sunulacak.

    Deneyin açıklaması

    Erwin Schrödinger'in orijinal makalesi 1935'te yayımlandı. İçinde deney, aşağıdakiler kullanılarak veya hatta kişileştirilerek anlatıldı:

    Oldukça gülünç olan vakalar da oluşturabilirsiniz. Bir kedinin aşağıdaki şeytani makineyle (kedinin müdahalesine bakılmaksızın olması gereken) çelik bir odaya kilitlenmesine izin verin: Bir Geiger sayacının içinde çok az miktarda radyoaktif madde vardır, o kadar küçüktür ki, bir saatte yalnızca bir atom bozunabilir. ama aynı olasılıkla parçalanmayabilir; bu gerçekleşirse, okuma tüpü boşaltılır ve hidrosiyanik asit şişesini kıran çekici indiren bir röle etkinleştirilir.

    Tüm bu sistemi bir saatliğine kendi haline bırakırsak, atom çürümediği sürece bu saatten sonra kedinin hayatta olacağını söyleyebiliriz. Bir atomun ilk bozunması kediyi zehirleyebilirdi. Sistemin bir bütün olarak psi işlevi, bunu kendi içinde karıştırarak veya canlı ve ölü kediyi (ifadeyi bağışlayın) eşit oranlarda bulaştırarak ifade edecektir. Tipik benzer vakalar başlangıçta atom dünyasıyla sınırlı olan belirsizliğin, doğrudan gözlemle ortadan kaldırılabilecek makroskobik bir belirsizliğe dönüşmesidir. Bu, "bulanıklık modelinin" gerçeği yansıttığını safça kabul etmemizi engelliyor. Tek başına bu, belirsiz veya çelişkili bir şey anlamına gelmez. Bulanık veya odak dışı bir fotoğraf ile bulut veya sis çekimi arasında fark vardır.

    Başka bir deyişle:

    1. Bir kutu ve bir kedi var. Kutu, radyoaktif bir atom çekirdeği ve bir zehirli gaz kabı içeren bir mekanizma içerir. Deneysel parametreler, 1 saat içinde nükleer bozunma olasılığı %50 olacak şekilde seçilmiştir. Çekirdek parçalanırsa gaz kabı açılır ve kedi ölür. Çekirdeğin parçalanması gerçekleşmezse kedi hayatta ve sağlıklı kalır.
    2. Kediyi bir kutuya kapatıyoruz, bir saat bekleyip kendimize soruyoruz: kedi canlı mı ölü mü?
    3. Kuantum mekaniği bize atom çekirdeğinin (ve dolayısıyla kedinin) aynı anda tüm olası durumlarda olduğunu söylüyor gibi görünüyor (bkz. kuantum süperpozisyonu). Kutuyu açmadan önce kedi-çekirdek sistemi %50 olasılıkla “çekirdek çürümüş, kedi ölmüş” durumunda ve %50 olasılıkla “çekirdek çürümemiş, kedi yaşıyor” durumundadır. olasılık %50. Kutunun içinde oturan kedinin aynı anda hem canlı hem de ölü olduğu ortaya çıktı.
    4. Modern Kopenhag yorumuna göre kedi herhangi bir ara durumu olmaksızın canlı/ölüdür. Ve çekirdeğin bozunma durumunun seçimi, kutunun açıldığı anda değil, çekirdek dedektöre girdiğinde bile gerçekleşir. Çünkü “kedi-dedektör-çekirdek” sisteminin dalga fonksiyonunun indirgenmesi, kutunun insan gözlemcisi ile değil, çekirdeğin dedektör-gözlemcisi ile ilişkilidir.

    Basit kelimelerle açıklama

    Kuantum mekaniğine göre, eğer bir atomun çekirdeği gözlemlenmezse, durumu iki durumun bir karışımı ile tanımlanır - bozunmuş bir çekirdek ve çürümemiş bir çekirdek, dolayısıyla bir kutuda oturan ve bir atomun çekirdeğini kişileştiren bir kedi. aynı anda hem canlı hem de ölüdür. Kutu açılırsa deneyci yalnızca belirli bir durumu görebilir: "çekirdek çürümüş, kedi ölmüş" veya "çekirdek çürümemiş, kedi yaşıyor."

    İnsan dilindeki öz: Schrödinger'in deneyi, kuantum mekaniği açısından kedinin hem canlı hem de ölü olduğunu gösterdi ki bu böyle olamaz. Bu nedenle kuantum mekaniğinin önemli kusurları vardır.

    Soru şudur: Bir sistem ne zaman iki durumun karışımı olarak var olmaktan çıkar ve belirli bir durumu seçer? Deneyin amacı, dalga fonksiyonunun hangi koşullar altında çöktüğünü ve kedinin ya öldüğünü ya da canlı kaldığını, ancak her ikisinin karışımı olmaktan çıktığını belirten bazı kurallar olmadan kuantum mekaniğinin eksik olduğunu göstermektir. Bir kedinin ya canlı ya da ölü olması gerektiği açık olduğundan (yaşam ile ölüm arasında bir ara durum yoktur), atom çekirdeği için de aynı durum geçerli olacaktır. Ya çürümüş ya da çürümemiş olmalıdır (Wikipedia).

    The Big Bang Theory'den video

    Schrödinger'in düşünce deneyinin daha yeni bir yorumu da Büyük Patlama Teorisi'nin kahramanı Sheldon Cooper'ın daha az eğitimli komşusu Penny'ye anlattığı bir hikayedir. Sheldon'ın öyküsünün amacı, Schrödinger'in kedisi kavramının insan ilişkilerine uygulanabilmesidir. Bir erkek ile bir kadın arasında neler olduğunu, aralarında nasıl bir ilişki olduğunu anlamak için: iyi ya da kötü, kutuyu açmanız yeterli. O zamana kadar ilişki hem iyi hem de kötüdür.

    Aşağıda Sheldon ve Penia arasındaki bu Big Bang Theory alışverişinin video klibi var.

    Deney sonucunda kedi hayatta kaldı mı?

    Makaleyi dikkatli okumayan ama yine de kedi konusunda endişe duyanlar için iyi haber: Verilerimize göre Avusturyalı çılgın bir fizikçinin yaptığı düşünce deneyi sonucunda endişelenmeyin.

    HİÇBİR KEDİ ZARARLANMADI

    Schrödinger'in kedisi, insanlığın çok sevdiği kedilerin, kedilerin, kedilerin, kedilerin en gizemlisidir. Viral kedi videoları, milyonlarca günlük görüntülemeyle World Wide Web'e yayılıyor ve sevimli kedi yavrularının resimleri de internette yayınlanıyor reklam panoları herhangi bir ürünü satın almamızı sağlayabilecek güçtedir. Bilimi popülerleştirme alanının da kendi bıyıklı ve çizgili kahramanları var. Daha doğrusu Schrödinger'in kedisi. Kuantum mekaniğiyle ilgili olmasanız bile mutlaka bunu duymuşsunuzdur. Peki neden ünlü kedi neredeyse yüz yıldır fizikçilerin ve söz yazarlarının aklından çıkmıyor ve aynı zamanda modern kitle kültürünün en merak edilen nesnelerinden biri haline geliyor?

    Bir metafor olarak Schrödinger'in kedisi

    Kulağa ne kadar paradoksal gelse de, Avusturyalı teorik fizikçi ve Nobel Ödülü sahibi Erwin Schrödinger, en gizemli kedinin sahibi değil, "babası"dır. Nihayet Shroedinger'ın kedisi bir düşünce deneyi, teorik bir paradoks ve kuantum süperpozisyonunu tanımlamak için gerçekten şaşırtıcı bir metafor.

    Bir kedi var mıydı?

    "Schrödinger'in kedisi var mıydı?" hala açık kalıyor. Her ne kadar bazı kaynaklara göre, ilk baskılardan birinde FizikBugün bilim adamının evcil kedisi Milton'la birlikte çekilmiş bir fotoğrafı var. Öte yandan, Erwin Schrödinger'in varsayımsal deneyini anlattığı 1935 tarihli makalenin orijinal metninde, bu bir kedi değil, bir kedidir (die Katze). Fizikçi neden konseptinin ana karakteri olarak bir kedi temsilcisini seçti? Kedi nasıl kediye dönüştü? Bu soruların retorik kalmaya mahkum olduğu görülüyor.

    Schrödinger'in kedisinin ölme ihtimali %50

    designua / Shutterstock.com

    Bununla birlikte, araştırmacının ilham kaynağı kişisel evcil hayvanıysa, görünüşe göre bunun nedeni, bir kedinin kırdığı bir vazo veya hasar görmüş duvar kağıdıydı. Çünkü Schrödinger'in kedisinin deney sırasında yaptığı asıl şey çelik bir kutuya kilitlenmek ve... ölmektir. Doğru,% 50 olasılıkla. Daha doğrusu kutunun içine zavallı hayvanın yanı sıra bir de şey konmuştu. özel mekanizma radyoaktif bir çekirdek ve bir zehirli gaz kabı içeren. Çekirdek parçalanırsa mekanizma tetiklenir ve salınan gaz nedeniyle kedi ölür. Eğer işe yaramazsa yaşar. Ancak onun kaderini yalnızca kutuyu açan gözlemci bilebilir. O zamana kadar kedi hem canlı hem de ölüdür.

    Kedi olmadan kuantum mekaniği aynı değildir

    İlk bakışta paradoksal olan tüm bu durum, kuantum mekaniğinin hükümlerinden birini açıkça göstermektedir. Ona göre atom çekirdeği aynı anda tüm olası durumlarda bulunur: bozunma ve bozunmama. Eğer atom hakkında hiçbir gözlem yapılmazsa, onun durumu bu iki özelliğin karışımıyla açıklanır. Bu nedenle, kedinin bir atomun çekirdeği olduğunu okuyun, hem canlı hem de ölüdür. Ve bu kesinlikle imkansızdır. Bu, kuantum mekaniğinin, kedinin kaderinin açıkça belli olduğu koşulları belirleyen bazı kurallardan yoksun olduğu anlamına gelir.

    Schrödingr'in kedisi: çeşitleri

    Çelik bir kutudaki efsanevi kedinin başına gelenlerin anlamının çeşitli yorumlara sahip olması şaşırtıcı değil.

    • Kopenhag çeşidi

    Yazarları Niels Bohr ve Werner Heisenberg olan kuantum mekaniğinin Kopenhag yorumu var. Buna göre kedi, gözlemciden bağımsız olarak her iki durumda da kalır. Sonuçta belirleyici an, çekmece açıldığında değil, mekanizma tetiklendiğinde ortaya çıkar. Yani hayvan gazdan çoktan ölmüştür ama kutu hâlâ kilitlidir. Başka bir deyişle Kopenhag yorumunda “ölü-canlı” durumu yoktur çünkü bu, çekirdeğin bozunmasına tepki veren bir detektör tarafından belirlenir.

    • Everett çeşidi

    Ayrıca birçok dünyalar yorumu veya Everett yorumu da vardır. Schrödinger'in kedisiyle yaşadığı deneyimi iki ayrı olay olarak yorumluyor. mevcut dünya, kutunun açıldığı anda meydana gelen bölünme. Bir evrende kedi canlı ve sağlıklı, diğerinde ise deneyden sağ çıkamadı.

    • "kuantum intiharı"

    Öyle ya da böyle, zavallı kedi Schrödinger birçok fizikçi tarafından "eziyet gördü". Örneğin bazıları, kedinin durumunu hayvanın bakış açısından ele almayı önerdiler - sonuçta o, ölü mü yoksa diri mi olduğunu dünyadaki tüm fizikçilerden daha iyi biliyor. Gerçekten bununla tartışamazsınız. Bu yaklaşıma "kuantum intiharı" denir ve varsayımsal olarak bu yorumlardan hangisinin doğru olduğunu kontrol etmenize olanak tanır.

    Herkes kendi çeşidini yetiştirebilir

    Eğer moderne bakarsanız fizik O halde araştırma sayfalarında Schrödinger'in uzun süredir acı çeken kedisinin yaşayan herkesten daha canlı olduğunu güvenle söyleyebiliriz. Bilim insanları zaman zaman bu bilinen paradoksa çözüm önerileri sunuyor, aynı zamanda çok ilginç gelişmeler çerçevesinde kavramı geliştiriyorlar.

    • "ikinci kutu"

    Örneğin geçen yıl Yale Üniversitesi'ndeki araştırmacılar Schrödinger'in kedisine ölümcül saklambaç yapması için ikinci bir kutu "verdiler". Bu yaklaşıma dayanarak bilim adamları bir kuantum bilgisayarın çalışması için gerekli sistemi simüle etmeye çalıştılar. Sonuçta, bildiğiniz gibi, bu tür bir makine yaratmanın ana zorluklarından biri, hataları düzeltme ihtiyacıdır. Ve Schrödinger'in kedilerini kullanmanın aşırı kuantum bilgisini yönetmenin umut verici bir yolu olduğu ortaya çıktı.

    • "mikro kedi"

    Ve sadece birkaç hafta önce, kuantum optiği alanında Rus uzmanların liderliğindeki uluslararası bir bilim insanı ekibi, kuantum ve klasik dünyalar arasındaki sınırın araştırılmasında ilerlemek için mikroskobik Schrödinger kedilerini "üretmeyi" başardı. Schrödinger'in kedisi fizikçilerin gelişmesine bu şekilde yardımcı oluyor kuantum teknolojileri iletişim ve kriptografi.

    Schrödinger'in kedisi bir popüler kültür yıldızı

    Afrika Stüdyosu / Shutterstock.com

    Kedi, talihsiz kutusundan kaçamazsa, bilimsel kavramların ve araştırma sayfalarının sınırlarının dışına çıkmayı başarmış demektir. Ve nasıl!

    Zor bir kaderi olan gizemli bir kedinin karakteri, popüler kültür eserlerinde kıskanılacak bir tutarlılıkla karşımıza çıkıyor. Böylece Schrödinger'in kedisi Terry Pratchett, Fredrik Pohl, Douglas Adams ve dünya çapındaki diğer yazarların kitaplarında yer alıyor. ünlü yazarlar. Elbette “The Big Bang Theory” ve “Doctor Who” gibi popüler televizyon projelerinde de kediden bahsediliyordu. Schrödinger'in kedisinin görselinin video oyunlarında ve şarkı sözlerinde sürekli olarak bulunduğunu belirtmeye bile gerek yok. Ve ThinkGeek İnternet portalı, bir tarafında "Schrödinger'in Kedisi Hayatta", diğer tarafında ise "Schrödinger'in Kedisi Öldü" yazan tişörtler satarak şimdiden bir servet kazandı.

    Kediler bunu daha iyi yapar

    katılıyorum izleyebilirsin İnanılmaz bir şey: En ünlü bilimsel kedi, bir hipotezi test etmek için kullanılan görselleştirilmiş bir modeldir. Ancak kuyruklu evcil hayvanın katılımı deneye önemli miktarda şiir ve çekicilik kattı. Ya da belki kediler her şeyi daha iyi yapıyordur? Oldukça mümkün.

    Ve unutmayın: Schrödinger'in deneyinin sonucunda tek bir kedi bile zarar görmedi.

    Bir hata bulursanız lütfen metnin bir kısmını vurgulayın ve tıklayın. Ctrl+Enter.

    Kutu açılırsa deneycinin yalnızca belirli bir durumu görmesi gerekir: "çekirdek çürümüş, kedi ölmüş" veya "çekirdek çürümemiş, kedi yaşıyor."

    "Schrödinger'in Kedisi" - eğlencenin adı bu Düşünce deneyi Muhtemelen tahmin ettiğiniz gibi Schrödinger tarafından yönetildi, daha doğrusu Nobel ödüllü Avusturyalı bilim adamı Erwin Rudolf Joseph Alexander Schrödinger'in fizik alanında.

    Wikipedia deneyi şu şekilde tanımlıyor: "Bir kedi kapalı bir kutuya yerleştirilir. Kutunun içinde radyoaktif bir çekirdek ve bir zehirli gaz kabı içeren bir mekanizma bulunur. Deney parametreleri, çekirdeğin 1 saat içinde çürümesi olasılığına göre seçilmiştir." %50'dir Çekirdek parçalanırsa mekanizmayı harekete geçirir - gaz içeren kap açılır ve kedi ölür.

    Kuantum mekaniğine göre, eğer çekirdek hakkında hiçbir gözlem yapılmazsa, durumu iki durumun üst üste binmesi (karışımı) ile tanımlanır - çürümüş bir çekirdek ve çürümemiş bir çekirdek, dolayısıyla bir kutuda oturan bir kedi hem canlı hem de ölüdür. aynı zamanda. Kutu açılırsa deneycinin yalnızca belirli bir durumu görmesi gerekir: "çekirdek çürümüş, kedi ölmüş" veya "çekirdek çürümemiş, kedi yaşıyor."

    Ayrıca okuyun :

    Görünüşe göre çıkışta bir yaşamımız var veya ölü kedi Ancak potansiyel olarak kedi aynı anda hem canlı hem de ölüdür. Böylece Schrödinger, kuantum mekaniğinin sınırlarını, ona belirli kurallar uygulamadan kanıtlamaya çalıştı.

    Kopenhag yorumu kuantum fiziği- ve özellikle bu deney - kedinin potansiyel aşamalardan birinin (canlı-ölü) özelliklerini ancak gözlemcinin sürece müdahale etmesinden sonra kazandığını gösterir.

    Yani, belirli bir Schrödinger bir kutuyu açtığında, yüzde yüz kesin olarak sosisleri kesmesi veya veterineri araması gerekecektir. Kedi mutlaka diri olacaktır ya da aniden ölecektir. Ancak süreçte hiçbir gözlemci olmasa da - Belirli kişi Görme biçiminde şüphesiz avantajlara ve en azından açık bir bilince sahip olan kedi, "cennet ile yeryüzü arasında" belirsizlik içinde olacaktır.

    Kendi başına yürüyen bir kediyle ilgili eski benzetme bu bağlamda yeni boyutlar kazanıyor. Kuşkusuz Schrödinger'in kedisi evrendeki en varlıklı yaratık değildir. Kediye kendisi için başarılı bir sonuç dileyelim ve kuantum mekaniğinin gizemli ve bazen de acımasız dünyasından eğlenceli bir soruna daha geçelim.

    Kulağa şöyle geliyor: “Ormanda düşen bir ağaç, yakınlarda bu sesi algılayabilecek kimse yoksa nasıl bir ses çıkarır?” Burada mutsuz/mutlu kedinin siyah beyaz kaderinin aksine, çok renkli bir spekülasyon paletiyle karşı karşıyayız: Ses yok/ses var, nasıl bir şey, varsa, var mı? orada değil, o zaman neden? Bu soruya çok basit bir nedenden dolayı cevap verilemez: deneyin gerçekleştirilmesinin imkansızlığı. Sonuçta herhangi bir deney, algılama ve sonuç çıkarma yeteneğine sahip bir gözlemcinin varlığını gerektirir.

    Ayrıca okuyun :

    Yani bizim yokluğumuzda çevremizdeki gerçeklik nesnelerine ne olacağını tahmin etmek imkansızdır. Ve eğer algılanamıyorsa o zaman yoktur. Bir odadan çıktığımız anda, odanın kendisiyle birlikte tüm içeriği de yok olur, daha doğrusu yalnızca potansiyel olarak var olmaya devam eder.

    Aynı zamanda yangın veya su baskını, ekipman hırsızlığı veya davetsiz misafirler de var. Üstelik biz de onun içinde farklı potansiyel hallerde varız. Biri odanın içinde dolaşıyorum ve ıslıkla aptal bir melodi çalıyorum, diğeri üzgün bir şekilde pencereye bakıyorum, üçüncüsü ise eşimle telefonda konuşuyor. Ani ölümümüz veya beklenmedik bir telefon görüşmesi şeklindeki iyi haberimiz bile bunun içinde yaşar.

    Bir an için kapının arkasında saklı tüm olasılıkları hayal edin. Şimdi tüm dünyamızın bu tür gerçekleşmemiş potansiyellerin bir koleksiyonu olduğunu hayal edin. Komik, değil mi?

    HAKKINDA Ancak burada mantıklı bir soru ortaya çıkıyor: ne olmuş yani? Evet komik, evet ilginç ama özünde bu neyi değiştiriyor? Bilim bu konuda mütevazı bir şekilde sessiz kalıyor. Kuantum fiziği için bu tür bilgiler Evreni ve mekanizmalarını anlamada yeni yollar açar, ancak bizim için büyük olmaktan uzak insanlar bilimsel keşifler bu tür bilgilerin hiçbir faydası yok gibi görünüyor.

    Bu nasıl boşuna!? Sonuçta, eğer ben bir ölümlü olarak bu dünyada varsam, o zaman ben bir ölümsüz olarak başka bir dünyada da varım! Eğer hayatım bir dizi başarısızlık ve hayal kırıklığından oluşuyorsa, o zaman başarılı ve mutlu olduğum bir yer var mı? Aslında biz oraya girene kadar yer olmadığı gibi, duyularımızın dışında da hiçbir şey yoktur. Algı organlarımız bizi yalnızca aldatır ve beynimizde bizi “çevreleyen” dünyanın bir resmini çizer. Aslında dışımızda olan şey hâlâ yedi mührün ardında bir sır olarak kalıyor.