Чому кіт Шредінгера не може бути мертвим і живим - ЗАВІД
На щастя, ця мила кішка жива.
Джерело: Getty Images/Moment RF
Чи знаєте ви проблему, коли ваш вихованець зводить вас з розуму, і ви хочете, щоб це пройшло? У той же час ви занадто любите це, щоб насправді це означати. Дилема не повинна бути такою: обидва можливі з квантами.
Але почнемо спочатку. Зазвичай атом або є, або його немає. Атоми, як і в котячих лапах, можуть або існувати, або не існувати. Як інакше могло бути?!
Отримати додатковий вміст
Щоб переглянути цей товар, відкрийте статтю на нашому веб-сайті.
Але насправді є атоми, для яких це інакше.
Коли радіоактивна речовина розпадається, ви приблизно знаєте, коли розпадається половина атомів цієї речовини - це період напіврозпаду, який ви напевно запам’ятаєте зі свого уроку фізики. Але ніхто заздалегідь не знає, які атоми згодом розпадуться. Ви можете оцінити лише суму, а не те, що саме ця сума містить. Атоми, що руйнуються, знаходяться у досить божевільному стані навіть для експертів:
Вони обидва розпалися і не розпалися.
Як пояснює нам квантовий фізик Вольфганг Шлейх з Ульмського університету, це тому, що вони випромінюють світло, коли занепадають. Світло робить наступне:
Вольфганг Шлейх, квантовий фізик, Ульмський університет
Властивості «розпадатися» та «не розпадатися» накладаються і існують одночасно. Ви в суперпозиції. Наче у вас одразу кілька статусів WhatsApp. Повністю парадоксальний і вже не сумісний з класичною фізикою.
Завіса над квантовою фізикою! Тепер у гру входить і ваш нічого не підозрюючий вихованець.
Наприклад, ваша кішка. Їх запозичив фізик і лауреат Нобелівської премії Ервін Шредінгер, який проводив у 1935 р. Відомий мислительський експеримент «Кіт Шредінгера».
Ервін Шредінгер, фізик і науковий теоретик
Під пекельною машиною він мав на увазі: окрім кота, у сталевій камері є крихітна кількість радіоактивної речовини, лічильник Гейгера, ампула з отрутою та молоток. Лічильник Гейгера вимірює, коли один з радіоактивних атомів розпадеться - ніхто не може цього передбачити. Коли лічильник Гейгера виявляє розпад, він спрацьовує молотком і потрапляє в ампулу з отрутою. Кішка, назвемо її "Баффі", отруюється і вмирає.
Зараз це звучить жорстоко, але це має глибший зміст.
Вольфганг Шлейх, квантовий фізик, Ульмський університет
Оскільки атом розпадається в суперпозиції і не розпадається, отруйний газ також виділяється і не виділяється. Баффі мертва і жива, вся в одне. Важко уявити такий стан.
Джерело: Getty Images/Tetra images RF
Але чому в сталевій камері?
Просто, щоб зробити Баффі послугу, звичайно. Зрештою, коти люблять сталеві камери так само, як вони люблять картонні коробки та ваші нові шпалери! Ні.
Ця камера потрібна, оскільки суперпозиція негайно зникає, якщо неочищена структура не захищена від зовнішнього світу. Тож як тільки хтось відкриває камеру, щоб побачити, мертва чи жива Баффі, вся конструкція руйнується. Ми можемо лише припускати ззовні: кіт мертвий чи живий? Ми цього не знаємо. Ось чому нам так важко виміряти квантово-фізичні стани. (Ну, теж важко заглянути всередину котячої голови).
Джерело: Getty Images/Moment RF
Принаймні ми можемо визначити, які держави частіше розігруються. А в особливих випадках легких частинок і заряджених атомів у 2012 році навіть було здійснено реальне вимірювання.
Але тепер нам доведеться виривати зуби з експерименту Шредінгера.
Суперпозиція насправді існує лише у мікроскопічних об'єктах, таких як радіоактивні атоми, а не у котів. Шредінгер побудував суперпозицію з кішкою, щоб проілюструвати проблему вимірювання: При вимірюванні за допомогою лічильника Гейгера мікроскопічний подвійний світ розпадаються атомів пов'язаний з макроскопічним світом і піддається багатьом зовнішнім впливам.
Вольфганг Шлейх, квантовий фізик, Ульмський університет
Кішки можуть бути багато, лазити, обійматися і бути суки. Але не варто охолоджуватися суперпозицією і, отже, не бути одночасно мертвим і живим. Кішка - або одна, або інша. Кот Шредінгера популярний, і часто кажуть, що він мертвий і живий одночасно. Завдяки нам ви тепер краще знаєте.
І ваші почуття щодо свого вихованця теж не надто накладені. Насправді є лише одна позиція: ненависть, е-е, любов, звичайно!
Отримати додатковий вміст
Щоб переглянути цей товар, відкрийте статтю на нашому веб-сайті.