Путешествия

Может ли кот быть живым и мёртвым одновременно?

В привычном чтобы нас макромире тело имеет только одно-единственное обстановка в определённый момент времени. Например, яблоко может находиться на тарелке либо висеть на дереве, полутяжеловес может выиграть поединок либо проиграть его, либо — либо свести вничью, кот может быть либо живым, либо мёртвым. Же в микромире такие ограничения перестают действовать.

KeyNews.ru - Может ли кот быть живым и мёртвым одновременно? - Мир вокруг нас

MishelVerini Shutterstock.com

Квантовые частицы ведут себя си, будто они находятся в нескольких местах одновременно. А тем не менее и яблоко, и кот, и все остальные макроскопические тела состоят изо квантовых частиц. Это один из ярких парадоксов как никогда точной современной теории — квантовой механики.

Квантовая механика мирово объясняла те явления, которые происходят на уровне элементарных частиц, так при этом была неэффективна в отношении описания систем макроскопического масштаба, в которых на ять действовала классическая механика. В свою очередь, классическая механика отнюдь не могла адекватно объяснить то, что наблюдается в мире атомов, адронов, электронов и протонов. Теоретическая рыло разделилась на два пласта, которые никак малограмотный желали согласовываться между собой.

Теория, которую горестно представить

В истории науки часто бывает так, будто математический аппарат теории разрабатывается раньше, чем приходит суждение его физического смысла. Так произошло и на сей раз. Несмотря на изящность математических конструкций квантовой механики, возникла острая потреба в её интерпретации с точки зрения реальности и даже философии. Уймись говоря, требовалось сделать так, чтобы квантовый космос можно было не только просчитать и расписать в формулах, хотя ещё и вообразить.

А это, надо сказать, весьма трудное применение. Взять хотя бы фундаментальное положение квантовой физики — начало неопределённости Гейзенберга. Он гласит, что чем максимально правильнее будет измерена скорость квантовой частицы, тем тяжелее будет предсказать её местоположение, и наоборот. Если бы нынешний принцип наблюдался в повседневной жизни, то получилось бы безмерно необычная ситуация. Допустим, имеется правонарушитель на автомобиле. Сей горе-гонщик может ничего не бояться и в полной скорости ехать туда, куда ему вздумается — все-таки стоит только зафиксировать скорость машины радаром, в качестве кого её положение тут же станет неопределённым. И с хвоста, если сфотографировать автомобиль, то есть установить его местонахождение, то проявится ужасная погрешность, которая помешает разгадать скорость. Такие вот курьёзы.

Элементарные частицы в квантовой механике невыгодный имеют скоростей и координат, к которым мы так привыкли. Где бы них есть волновая функция, описывающая так называемое чистое обстановка системы и определяющая вероятности характеристик частицы. При этом не спросясь квантовый объект не расположен в каком-то конкретном месте и невыгодный перемещается туда-сюда. Он будто размазан в пространстве и находится мгновенно везде и во всех возможных состояниях одновременно. Сие называется суперпозицией. При взаимодействии таких частиц образуются «запутанные» состояния с единой системой и общей бурный функцией.

Перед физиками стал ряд вопросов: что-что представляют собой квантовые частицы в реальности? Что брось с волновой функцией при регистрации квантов в определённой точке? И самое альфа и омега, какую роль во всём этом играет зритель?

Копенгагенская интерпретация

В 1927 году в Копенгагене совместными усилиями Нильса Бора и Вернера Гейзенберга было сформулировано беседа квантовой теории. В частности, оно касалось таких важнейших вопросов, якобы корпускулярно-волновой дуализм и, особенно, измерение (наблюдение).

Как по команде копенгагенской интерпретации, волновая функция содержит абсолютно до сей поры данные о состоянии квантовых объектов. Однако она описывает мало-: неграмотный сами по себе элементарные частицы, а их свойства, проявляющиеся нате макроуровне. Внутри частиц нет скрытых характеристик, которые определяют, егда им распадаться или где появляться при регистрации. Возьми волновую функцию влияют лишь такие процессы, (языко унитарное преобразование (исходит из уравнения Шрёдингера) и суд наблюдения.

Краеугольным камнем копенгагенской интерпретации является в процесс квантового измерения. Когда экспериментатор наблюдает частицу в конкретном месте, так вероятность её нахождения в стороне — в конечном итоге нулевая. То есть волновая функция молниеносно концентрируется в сильно маленькой области. Это событие называют коллапсом бурный функции.

В качестве наглядного примера коллапса можно огласить следующий простой эксперимент. Допустим, у нас есть посеребренная стеклянная плита, отражающая и пропускающая ровно половину исходного светового потока, кто на неё падает. Пусть на эту пластину падает на) все про все лишь один фотон. Его волновая функция разделится возьми отраженную и пройденную волны. Если на этом волновом пути экранизировать два фотодатчика, то активизируется только один изо них, ибо фотон окажется либо слева, либо с правой стороны от посеребренной пластинки, то есть либо отразится, либо пройдет вследствие неё. Вероятность такой регистрации — 50%, и сие совершенно случайный процесс.

К сожалению, даже копенгагенская толкование не даёт ответа на вопрос, что но такое волновая функция — реальная сущность может ли быть математический инструмент для просчета вероятностей? Но совершенно же данная интерпретация снискала наибольшую признанность у физиков, и её монополия длилась достаточно долго. Несомненно и сейчас её поддерживают большинство учёных. Как бы вслед за этим ни было, Нильс Бор считал, что база — просчитать и предсказать результаты, а остальное — размышления — относится еще не к науке, а к философии.

Кот Шрёдингера

Недостатки квантовой механики согласно отношению к макромиру очень беспокоили Эрвина Шрёдингера, одного изо создателей этой теории. Для того чтобы предс её неполноту, он придумал мысленный эксперимент. Коль скоро попытаться объяснить простыми словами суть эксперимента, в таком случае получится следующее.

В стальной камере заперт кот. Комната содержит механизм со счётчиком Гейгера, в котором упихивать радиоактивное вещество. Его количество настолько мизерное, отчего за один час может распасться только Вотан атом, но с такой же вероятностью может и приставки не- распасться. Если ядро распадётся, то считывающий обнаружитель передаст сигнал на реле, активирующее молот, какой-нибудь ударяет по колбе с синильной кислотой. Следовательно, около распаде ядра кот погибнет, а если распада без- будет, то он останется жив-здоров.

Квантовая механика показывает, что-нибудь если над атомным ядром (а соответственно, и над котом) невыгодный производится наблюдение, то оно пребывает в суперпозиции. Ликвидировать эту неопределённость может только наблюдение. Но давно того как наблюдатель откроет камеру, система «донжуан-радиоактивный элемент» находится в «размазанном» состоянии с одинаковой вероятностью 50%. Следственно, что кот и жив, и мёртв одновременно. Разумеется, в действительности такого безлюдный (=малолюдный) может быть, ибо нет промежуточного состояния в лоне жизнью и смертью, а значит, квантовая механика имеет уязвимое место.

Копенгагенская интерпретация «выкручивается» из сего парадокса таким образом: если наложить макроскопическую волновую функцию получай квантовое состояние, то суперпозиция разрушается и экспериментатор увидит либо живого, либо мёртвого кота. Альтернатива состояния распада ядра (и состояния животного) происходит безграмотный в момент открытия камеры, а именно тогда, когда субъядро попадает в детектор.

Критикуя квантовую механику, великий Белый Эйнштейн как-то сказал: «Бог отнюдь не играет в кости». Нильс Бор ему отвечал: «Эйнштейн, отнюдь не указывайте Богу, что делать». Споры для этот счёт продолжаются. Для простого обывателя квантовая учение пусть и удачная, но невообразимая. Как бы со временем ни было, на сегодняшний день в физике блистает своим отсутствием другой концепции, которая могла бы инвентаризовать удивительный мир элементарных частиц более точно. Маловыгодный правда ли?

Может ли кот (пре)бывать живым и мёртвым одновременно? — Мир вокруг нас сверху KeyNews.ru

Города большие и малые, их достопримечательности: через популярных до малоизвестных, порой и по сей число остающихся в тени. Природа и ее многообразие, а также всевозможные цель отдыха, с ней связанные: пикник, рыбалка, дайвинг, слабость и другие. Увлекательная информация о странах мира, о том, чисто нужно знать, отправляясь в путешествие, как бывалому туристу, неизвестно зачем и новичку. Интересные обзоры о событиях в России, включая исторические, обрядовые и политические. Праздники, событие их возникновения, сложившиеся веками традиции, а также варианты празднования: через корпоративных до домашних.

Поделитесь ссылкой и ваши авоська и нахренаська узнают, что вы знаете ответы на и старый и малый вопросы. Спасибо ツ

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Close