Samuil Serofimov
май 2016.
8159

В чем смысл эксперимента с котом Шредингера? Не абсурд ли это?

Ответить
Ответить
Комментировать
5
Подписаться
4
6 ответов
Поделиться
АВТОР ВОПРОСА ОДОБРИЛ ЭТОТ ОТВЕТ

Смысл именно в абсурдности. Шрёдингер занимался физическими объектами микромира, для которых верно именно то, что описано в эксперименте: частица одновременно и "жива", и "мертва". Этот мысленный эксперимент и призван показать, что сама по себе такая интерпретация вызывает проблемы, если пытаться моделировать еще и макромир. Если частица "и жива, и мертва одновременно", то существует способ сделать состояние макрообъекта (кота), зависимым от состояния частицы. Но для макрообъектов такая "одновременность" физически абсурдна, мучать животное совершенно бессмысленно. Заведомо ясно, что будет с котом: живой, пока не сработает детектор (пока частица не перейдет из состояния "одновременно жива и мертва" в состояние "мертва"), а после этого мертвый. Мысленный эксперимент ставит вопрос о том, как это описать в соответствии с правилами квантовой механики.

Такие способы связаны с разными "интерпретациями" квантовой механики. Например, в копенгагенской интерпретации кот не является живым и мертвым одновременно, а в многомировой интерпретации живой кот и мертвый кот принадлежат к разным "мирам". Окончательного решения, как же правильно интерпретировать, что происходит с макрообъектами, еще не достигнуто, но вклад Шрёдингера (помимо всего прочего) в том, что он сформулировал эту проблему в таком четком наглядном виде.

Иван Сусинотвечает на ваши вопросы в своейПрямой линии
39

Можно еще учитывать кота, как наблюдателя, да.

0
Ответить
Прокомментировать

Сразу скажу, что этот эксперимент сугубо мысленный и никто не собирался взаправду запихивать несчастного котега в ящик, снабжённый смертоносным устройством, которое срабатывает при распаде атомного ядра. Придуман же этот эксперимент для демонстрации парадоксальности одного из принципов квантовой механики, согласно которому, если мы не наблюдаем за конкретным ядром, то оно одновременно и распавшееся и не распавшееся, а приобретает одно из этих состояний только в момент наблюдения. Звучит довольно дико, но квантовая механика вообще довольно контринтуитивна.

23
Прокомментировать

Не абсурд. В описании самого эксперимента скрыт ответ на ваш вопрос: если нет человека, способного оценить ситуацию, то кто может достоверно ответить, что происходит? Ведь пока ящик не открыт, пока наблюдатель не заглянет в ящик, мы никогда не узнаем, жив кот или нет. А раз мы не знаем этого наверняка, и из условий эксперимента следует, что вероятность обоих исходов абсолютно равная, то кот находится сразу в двух противоположных состояниях (и жив, и мертв одновременно).
На эту тему есть еще детская загадка: какой звук издаст упавшее в дремучей чаще дерево, если рядом никого нет? Смысл такой же: если рядом никого, то некому и описать звук.

4
Прокомментировать

Собственно, этот мысленный эксперимент заключался в том, чтобы интуитивно показать как работает одно из ключевых понятий в квантовой механике - Суперпозиция. Сама суть суперпозиции заключается в том, что объект находится в двух (а то и больше, если мы будем брать не котика а частицу) местах одновременно пока не будет произведено измерение. Как только вы попробуете проверить позицию этого объекта (в нашем случае котейку), он примет окончательное положение, основанное на вероятности того, где именно будет расположен объект.

К счастью или сожалению, явление суперпозиции мы можем наблюдать только в микромире из-за значения постоянной Планка. Также из-за этой постоянной, мы не можем наблюдать квантовое туннелирование и квантовую запутанность в повседневной жизни. Представьте, что вы держите стакан, наполненный колой со льдом. И вдруг одна льдинка каким-то чудом проходит сквозь стенки стакана. Странно, да? Похоже на трюк или фокус, но именно таким механизмом руководствуются частицы в атомах гелия и кислорода, когда разогревают наше Солнце.

Но дальше еще интереснее. Представьте, что вы крутите юлу у себя дома. Вместе с ней начинает крутиться юла у кого-то дома на расстоянии в тысячи километров. Вы останавливаете юлу и вместе с ней, быстрее чем скорость света, останавливается юла в другом доме. Кстати, именно эта особенность квантового мира делают Общую Теорию Относительности и Квантовую Теорию несовместимыми на данном этапе нашего развития. Ведь ОТО утверждает то, что даже частица, не имеющая массы вообще (Фотон) не может передвигаться быстрее заданной скорости.

Квантовую механику очень сложно понять на интуитивном уровне. Именно по-этому Шредингер попытался объяснить поведение частиц с помощью котейки и радиоактивного вещества. Действительно, микромир очень странная вещь и как говорил Фейнман: "Я думаю, что смело могу утверждать: квантовую механику не понимает никто."

2

Является ли сутью мысленного эксперимента, кроме объяснения смысла суперпозиции, также объяснение, что сама попытка проведения эксперимента виляет на состояние системы?

0
Ответить
Прокомментировать

Суть эксперимента проста - один бит информации, изменяющий состояние чего-то более масштабного, чем частица. Так легче популяризовать науку. Показать обывателю что-то не на вероятностях и элементарных частицах, а на вполне осязаемых, понятных объектах. Кот в капсуле, превращающейся в газовую камеру. Когда речь заходит о жизни зверька, человек может научиться ценить этот самый один бит и состояние частицы.

-1
Прокомментировать
Читать ещё 1 ответ
Ответить