VIDEO: Šrēdingera kaķis vienkārši paskaidroja
Kas ir Šrēdingera kaķis?
- Domu eksperimentu "Šrēdingera kaķis" pagājušā gadsimta sākumā ierosināja fiziķis Ervīns Šrēdingers.
- Kā kritiķis un vienlaikus kvantu fizikas pionieris viņš vēlējās izmantot šo eksperimentu, lai norādītu, ka Kvantu mehānika noved pie absolūti absurdiem secinājumiem, ja tos pārnes no atomu dimensijām (kur tās attiecas bez ierobežojumiem) uz reālām mūsu ikdienas dzīves sistēmām (kur parasti klasika fizika attiecas), proti, eksperimentā. Un tas ir ļoti vienkārši izskaidrots.
- Šrēdingera apsvērumos patiešām parādās kaķis. Tomēr nav zināms, kāpēc viņš izvēlējās tieši šo dzīvnieku. Tā varēja būt pele vai suns.
Kvantu fizikas noteikumi - vienkārši izskaidroti
- Mikroskopiskās daļiņas mūsu (makroskopiskajā) ikdienas dzīvē neuzvedas kā objekti. Viņi ir pakļauti saviem noteikumiem. Piemēram, atoma elektronus nevar "pienaglot" noteiktā vietā, bet tie ir vairāk vai mazāk brīvi noteiktā telpā. Viņiem noteikti ir īpašības, kas ir zināmas no viļņiem, bet ne no daļiņām.
- Šī uzvedība apraksta tā saucamo viļņu funkciju, kas ir visu iespējamo stāvokļu superpozīcija, ko šie elektroni var uzņemties. Iekš valoda fizikā to sauc par superpozīciju. Citiem vārdiem sakot: jūs nekad īsti nezināt, ko viņi dara, bet tikai ar noteiktu varbūtību. Tātad paradoksāli ir iespējams, ka elektrons var atrasties divās vietās un vienlaikus!
- Mikroskopiskajā pasaulē pašlaik nav eksperimentu, kas būtu pretrunā ar šiem kvantu fiziskajiem likumiem; tie tur tiek piemēroti vispārēji. Radioaktīvo alfa sabrukšanu un kodolsintēzi var pilnībā izskaidrot tikai ar šiem likumiem.
Absolūtā nulle - vienkārši paskaidroja fizikas eksperts
Absolūtā nulle - bet no kā tieši? Fizikā ar to saprot ...
Kā darbojas eksperiments "Šrēdingera kaķis"?
Bet, ja kvantu fizika darbojas atomu līmenī, kāpēc tā nedarbojas mūsu ikdienas pasaulē? "Kvantu fizikas tēvi", īpaši Heizenbergs, Einšteins un Šrēdingers, uzdeva sev šo svarīgo jautājumu. Galu galā cilvēks vai cits priekšmets telpā var atrasties vai nebūt, bet ne abi vienlaikus. Ikdienā ir tikai viens vai nu vai.
- 1935. gadā Šrēdingers izdomāja savu slaveno domu eksperimentu, kuram vajadzēja šo problēmu atveidot īpaši absurdā veidā.
- Šajā eksperimentā viņš savieno radioaktīvo sabrukšanu (t.i., mikroskopisko sistēmu) ar objektu no ikdienas pasaules - kaķi.
- Šis kaķis eksperimentā ir ieslēgts kamerā.
- Ir arī radioaktīvs preparāts un skaitītāja caurule.
- Stundas laikā viens no atomiem var sabrukt, bet varbūt nē.
- Kad tas sadalās, skaitītājs reaģē un nelielu glāzi ūdeņraža cianīda sadala ar āmuru.
- Tas nogalina kaķi (dzīvnieku tiesību aktīvistiem tagad ir jābūt konusiem).
- Ja eksperimentētājs ir atstājis kameru uz savām ierīcēm uz stundu, kaķis joprojām var dzīvot, bet var būt arī miris - bet jūs precīzi nezināt (ja kaste ir pilnībā aizvērta!).
- Saskaņā ar kvantu fiziku sistēma ir divu stāvokļu superpozīcijā: "Kaķis ir miris" un "Kaķis ir dzīvs "- absurda situācija, kas ir pretrunā ar veselo saprātu, jo kaķis nevar būt miris un vienlaikus būt dzīvam.
Secinājumi no Šrēdingera kaķa
- Domu eksperiments ir apstrīdējis interpretācijas un interpretācijas.
- Labi pazīstama ir "Kopenhāgenas interpretācija", kas nāk no Nīla Bora. Novērotājam vai eksperimentētājam ir svarīga loma: tikai tad, kad tas atrodas kastē skatās, kas notiek, kvantu fiziski nenoteiktā sistēma nonāk vienā no iespējamiem stāvokļiem virs. Pēc tam sistēmas viļņu funkcija sabojājas - no fiziskā viedokļa - un rezultāts ir normālas ikdienas pasaules stāvoklis (miris vai (!) Dzīvs). Bet Einšteins jau ir formulējis: vai tad kādam tiešām nevajadzētu pastāvīgi vērot pasauli, lai to noturētu kopā, vai arī tas ir izskaidrots pārāk vienkārši?
- Pat šodien nav pilnīgi skaidrs, kā notiek pāreja no mikroskopiskās uz makroskopisko sistēmu. Pirmās norādes sniedz tā saucamā dekoherences teorija, kurā mijiedarbība ar vidi iznīcina kvantu fizisko sistēmu un "rada kārtību".
