Теория Шредингера простыми словами. Кот Шредингера. Эрвин Шредингер. Собака шредингера

Кот Шредингера: суть простыми словами

кот Шредингера - суть простыми словами

Наверняка вы не раз слышали, что существует такой феномен, как «Кот Шредингера». Но если вы не физик, то, скорее всего, лишь отдаленно представляете себе, что это за кот и зачем он нужен.

«Кот Шредингера» – так называется знаменитый мысленный эксперимент знаменитого австрийского физика-теоретика Эрвина Шредингера, который также является лауреатом Нобелевской премии. С помощью этого вымышленного опыта ученый хотел показать неполноту квантовой механики при переходе от субатомных систем к макроскопическим системам.

В данной статье дана попытка объяснить простыми словами суть теории Шредингера про кота и квантовую механику, так чтобы это было доступно человеку, не имеющему высшего технического образования. В статье также будут представлены различные интерпретации эксперимента, в том числе и из сериала «Теория большого взрыва».

Содержание:

Описание эксперимента
Объяснение простыми словами
Видео из «Теории большого взрыва»
Отзывы и комментарии

Описание эксперимента

Оригинальная статья Эрвина Шредингера вышла в свет в 1935 году. В ней эксперимент был описан с использованием приема сравнение или даже олицетворение:

Можно построить и случаи, в которых довольно бурлеска. Пусть какой-нибудь кот заперт в стальной камере вместе со следующей дьявольской машиной (которая должна быть независимо от вмешательства кота): внутри счётчика Гейгера находится крохотное количество радиоактивного вещества, столь небольшое , что в течение часа может распасться только один атом, но с такой же вероятностью может и не распасться; если же это случится, считывающая трубка разряжается и срабатывает реле, спускающее молот, который разбивает колбочку с синильной кислотой.

Если на час предоставить всю эту систему самой себе, то можно сказать, что кот будет жив по истечении этого времени, коль скоро распада атома не произойдёт. Первый же распад атома отравил бы кота. Пси-функция системы в целом будет выражать это, смешивая в себе или размазывая живого и мёртвого кота (простите за выражение) в равных долях. Типичным в подобных случаях является то, что неопределённость, первоначально ограниченная атомным миром, преобразуется в макроскопическую неопределённость, которая может быть устранена путём прямого наблюдения. Это мешает нам наивно принять «модель размытия» как отражающую действительность. Само по себе это не означает ничего неясного или противоречивого. Есть разница между нечётким или расфокусированным фото и снимком облаков или тумана.

Другими словами:

Есть ящик и кот. В ящике имеется механизм, содержащий радиоактивное атомное ядро и ёмкость с ядовитым газом. Параметры эксперимента подобраны так, что вероятность распада ядра за 1 час составляет 50%. Если ядро распадается, открывается ёмкость с газом и кот погибает. Если распада ядра не происходит — кот остается жив-здоров.
Закрываем кота в ящик, ждём час и задаёмся вопросом: жив ли кот или мертв?
Квантовая же механика как бы говорит нам, что атомное ядро (а следовательно и кот) находится во всех возможных состояниях одновременно (см. квантовая суперпозиция). До того как мы открыли ящик, система «кот—ядро» находится в состоянии «ядро распалось, кот мёртв» с вероятностью 50% и в состоянии «ядро не распалось, кот жив» с вероятностью 50%. Получается, что кот, сидящий в ящике, и жив, и мёртв одновременно.

Согласно современной копенгагенской интерпретации, кот-таки жив/мёртв без всяких промежуточных состояний. А выбор состояния распада ядра происходит не в момент открытия ящика, а ещё когда ядро попадает в детектор. Потому что редукция волновой функции системы «кот—детектор-ядро» не связана с человеком-наблюдателем ящика, а связана с детектором-наблюдателем ядра.

Объяснение простыми словами

Согласно квантовой механике, если над ядром атома не производится наблюдение, то его состояние описывается смешением двух состояний — распавшегося ядра и нераспавшегося ядра, следовательно, кот, сидящий в ящике и олицетворяющий ядро атома, и жив, и мёртв одновременно. Если же ящик открыть, то экспериментатор может увидеть только какое-нибудь одно конкретное состояние — «ядро распалось, кот мёртв» или «ядро не распалось, кот жив».

Суть человеческим языком: эксперимент Шредингера показал, что, с точки зрения квантовой механики, кот одновременно и жив, и мертв, чего быть не может. Следовательно, квантовая механика имеет существенные изъяны.

Вопрос стоит так: когда система перестаёт существовать как смешение двух состояний и выбирает одно конкретное? Цель эксперимента — показать, что квантовая механика неполна без некоторых правил, которые указывают, при каких условиях происходит коллапс волновой функции, и кот либо становится мёртвым, либо остаётся живым, но перестаёт быть смешением того и другого. Поскольку ясно, что кот обязательно должен быть либо живым, либо мёртвым (не существует состояния, промежуточного между жизнью и смертью), то это будет аналогично и для атомного ядра. Оно обязательно должно быть либо распавшимся, либо нераспавшимся (Википедия).

Видео из «Теории большого взрыва»

Еще одной наиболее свежей интерпретацией мысленного эксперимента Шредингера является рассказ Шелдона Купера, героя сериала «Теория большого взрыва» («Big Bang Theory»), который он произнес для менее образованной соседки Пенни. Суть рассказа Шелдона заключается в том, что концепция кота Шредингера может быть применена в отношениях между людьми. Для того чтобы понять, что происходит между мужчиной и женщиной, какие отношения между ними: хорошие или плохие, – нужно просто открыть ящик. А до этого отношения являются одновременно и хорошими, и плохими.

Ниже приведен видеофрагмент этого диалога «Теории большого взрыва» между Шелдоном и Пении.

Остался ли кот живым в результате эксперимента?

Для тех, кто невнимательно читал статью, но все равно переживает за кота — хорошие новости: не переживайте, по нашим данным, в результате мысленного эксперимента сумасшедшего австрийского физика

НИ ОДИН КОТ НЕ ПОСТРАДАЛ

Отзывы и комментарии

Если у вас есть чем поделиться относительного понимания парадокса Шредингера, можете написать об этом ниже.

4brain.ru

Теория Шредингера простыми словами. Кот Шредингера. Эрвин Шредингер :: SYL.ru

Характерной чертой работы выдающегося ученого Эрвина Шредингера была своего рода «вторичность». Сам он редко занимался определенной научной проблемой. Его излюбленным жанром работы был отклик на чье-либо научное изыскание, развитие этой работы или ее критика. Несмотря на то, что сам Шредингер был индивидуалистом по характеру, ему всегда была необходима чужая мысль, опора для дальнейшей работы. Несмотря на этот своеобразный подход, Шредингеру удалось сделать немало открытий.

теория шредингера

Биографические данные

Теория Шредингера сейчас известна не только студентам физико-математических факультетов. Она будет интересна всякому, кто испытывает интерес к популярной науке. Эта теория была создана известным физиком Э. Шредингером, который вошел в историю как один из создателей квантовой механики. Ученый родился 12 августа 1887 года в семье владельца фабрики по изготовлению клеенки. Будущий ученый, прославившийся на весь мир своей загадкой, увлекался в детстве ботаникой и рисованием. Первым его наставником был отец. В 1906 году Шредингер начал учебу в Венском университете, во время которой и начал восхищаться физикой. Когда настала Первая мировая война, ученый пошел на службу артиллеристом. В свободное время занимался изучением теорий Альберта Эйнштейна.

К началу 1927 года в науке сложилась драматическая ситуация. Э. Шредингер считал, что основанием теории о квантовых процессах должна служить идея о непрерывности волн. Гейзенберг, напротив, считал, что фундаментом для этой области знаний должна быть концепция о дискретности волн, а также идея о квантовых скачках. Нильс Бор не принимал ни одной из позиций.

эрвин шредингер

Достижения в науке

За создание концепции волновой механики в 1933 году Шредингер получил Нобелевскую премию. Однако, воспитанный в традициях классической физики, ученый не мог мыслить иными категориями и не считал квантовую механику полноценной отраслью знания. Его не могло удовлетворить двойственное поведение частиц, и он пытался свести его исключительно к волновому. В своей дискуссии с Н. Бором Шредингер выразился так: «Если мы планируем сохранить в науке эти квантовые скачки, тогда я вообще жалею, что связал свою жизнь с атомной физикой».

кот шредингера

Дальнейшие работы исследователя

При этом Шредингер был не только одним из создателей современной квантовой механики. Именно он был тем ученым, который ввел в научный обиход термин «объектность описания». Это возможность научных теорий описывать реальность без участия наблюдателя. Его дальнейшие исследования были посвящены теории относительности, термодинамическим процессам, нелинейной электродинамике Борна. Также ученым было сделано несколько попыток создать единую теорию поля. Кроме того, Э. Шредингер владел шестью языками.

Самая знаменитая загадка

Теория Шредингера, в которой фигурирует тот самый кот, выросла из критики ученого квантовой теории. Один из ее основных постулатов гласит, что пока за системой не производится наблюдение, она находится в состоянии суперпозиции. А именно, в двух и более состояниях, которые исключают существование друг друга. Состояние суперпозиции в науке имеет следующее определение: это способность кванта, которым может быть также электрон, фотон, или, например, ядро атома, находиться одновременно в двух состояниях или даже в двух точках пространства в тот момент, когда никто за ним не наблюдает.

теория шредингера описание

Объекты в разных мирах

Простому человеку очень сложно понять такое определение. Ведь каждый объект материального мира может быть либо в одной точке пространства, либо в другой. Проиллюстрировать этот феномен можно следующим образом. Наблюдатель берет две коробки, и кладет в одну из них шарик для тенниса. Будет ясно, что в одной коробке он находится, а в другой – нет. Но если в одну из емкостей положить электрон, то верным будет следующее утверждение: эта частица находится одновременно в двух коробках, каким бы парадоксальным это ни казалось. Точно так же электрон в атоме не находится в строго определенной точке в тот или иной момент времени. Он вращается вокруг ядра, располагаясь на всех точках орбиты одновременно. В науке этот феномен называется «электронным облаком».

Что хотел доказать ученый?

Таким образом, поведение маленьких и больших объектов реализуется по совершенно разным правилам. В квантовом мире существуют одни законы, а в макромире – абсолютно другие. Однако нет такой концепции, которая объясняла бы переход от мира материальных предметов, привычных для людей, к микромиру. Теория Шредингера и была создана, для того чтобы продемонстрировать недостаточность исследований в области физики. Ученый хотел показать, что есть наука, целью которой является описание небольших объектов, и есть область знаний, изучающая обычные предметы. Во многом благодаря работам ученого и произошло разделение физики на две области: квантовую и классическую.

теория шредингера простыми словами

Теория Шредингера: описание

Свой знаменитый мысленный эксперимент ученый описал в 1935 году. В его проведении Шредингер опирался на принцип суперпозиции. Шредингер подчеркивал, что пока мы не наблюдаем за фотоном, он может быть как частицей, так и волной; как красным, так и зеленым; как круглым, так и квадратным. Этот принцип неопределенности, который непосредственно вытекает из концепции квантового дуализма, Шредингер и использовал в своей известной загадке про кота. Смысл эксперимента вкратце состоит в следующем:

В закрытую коробку помещается кот, а также емкость, в которой содержится синильная кислота и радиоактивное вещество.
Ядро в течение часа может распадаться. Вероятность этого составляет 50%.
Если атомное ядро распадется, то это будет зафиксировано счетчиком Гейгера. Механизм сработает, и ящик с отравой будет разбита. Кот умрет.
Если же распада не произойдет, то кот Шредингера будет жив.

Согласно этой теории, пока не осуществляется наблюдение за котом, он находится одновременно в двух состояниях (мертв и жив), точно так же, как и ядро атома (распавшееся или не распавшееся). Конечно, это возможно только лишь по законам квантового мира. В макромире кот не может быть и живым, и мертвым одновременно.

суть теории шредингера

Парадокс наблюдателя

Чтобы понять суть теории Шредингера, необходимо также иметь представление о парадоксе наблюдателя. Его смысл состоит в том, что объекты микромира могут находиться одновременно в двух состояниях только тогда, когда за ними не производится наблюдение. К примеру, в науке известен так называемый «Эксперимент с 2-мя щелями и наблюдателем». На непрозрачную пластинку, в которой были сделаны две вертикальные щели, ученые направляли пучок электронов. На экране, находившемся за пластиной, электроны рисовали волновую картину. Иными словами, они оставляли черные и белые полосы. Когда же исследователи захотели понаблюдать, каким образом электроны пролетают через щели, то частицы отобразили на экране всего лишь две вертикальные полосы. Они вели себя как частицы, а не как волны.

Копенгагенское объяснение

Современное объяснение теории Шредингера носит название копенгагенского. Исходя из парадокса наблюдателя, оно звучит следующим образом: до тех пор, пока никто не наблюдает за ядром атома в системе, оно находится одновременно в двух состояниях – распавшемся и нераспавшемся. Однако утверждение о том, что кот жив и мертв одновременно, крайне ошибочно. Ведь в макромире никогда не наблюдаются те же явления, что и в микромире.

Поэтому речь идет не о системе «кот-ядро», а о том, что между собой связаны счетчик Гейгера и ядро атома. Ядро может выбрать то или иное состояние в момент, когда производятся измерения. Однако данный выбор имеет место не в тот момент, когда экспериментатор открывает ящик с котом Шредингера. На самом деле, открытие ящика имеет место в макромире. Иными словами, в системе, которая очень далека от атомного мира. Поэтому ядро выбирает свое состояние именно в тот момент, когда оно попадает на детектор счетчика Гейгера. Таким образом, Эрвин Шредингер в своем мысленном эксперименте описал систему недостаточно полно.

Общие выводы

Таким образом, не совсем корректно связывать макросистему с микроскопическим миром. В макромире квантовые законы теряют свою силу. Ядро атома может находиться одновременно в двух состояниях только лишь в микромире. То же самое не может быть сказано относительно кота, поскольку он является объектом макромира. Поэтому только на первый взгляд создается впечатление, что кот переходит из суперпозиции в одно из состояний в момент открытия ящика. В действительности его судьба определяется в тот момент, когда атомное ядро взаимодействует с детектором. Вывод можно сделать такой: состояние системы в загадке Эрвина Шредингера никак не связано с человеком. Оно зависит не от экспериментатора, а от детектора – предмета, который «ведет наблюдение» за ядром.

известная загадка про кота

Продолжение концепции

Теория Шредингера простыми словами описывается так: пока наблюдатель не смотрит на систему, она может находиться одновременно в двух состояниях. Однако еще один ученый – Юджин Вигнер, пошел дальше и решил довести концепцию Шредингера до полного абсурда. "Позвольте! - сказал Вигнер, - А что если рядом с экспериментатором, наблюдающим за котом, стоит его коллега?" Напарник не знает о том, что именно увидел сам экспериментатор в тот момент, когда открыл коробку с котом. Кот Шредингера выходит из состояния суперпозиции. Однако никак не для коллеги наблюдателя. Только в тот момент, когда последнему станет известна судьба кота, животное можно окончательно назвать живым или мертвым. Кроме того, на планете Земля живут миллиарды людей. И самый последний вердикт можно будет вынести только тогда, когда результат эксперимента станет достоянием всех живых существ. Конечно, всем людям можно рассказать судьбу кота и теорию Шредингера кратко, однако это очень долгий и трудоемкий процесс.

Принципы квантового дуализма в физике так и не были опровергнуты мысленным экспериментом Шредингера. В каком-то смысле каждое существо можно назвать ни живым и ни мертвым (находящимся в суперпозиции) до тех пор, пока есть хотя бы один человек, за ним не наблюдающий.

www.syl.ru

Кот Шредингера простыми словами. Суть эксперимента

Эксперимент с Котом Шредингера

Добро пожаловать на блог!

Если Вы заинтересовались статьёй по теме из квантовой физики, то велика вероятность того, что Вы любите сериал «Теория большого взрыва». Так вот, Шелдон Купер придумал свеженькую интерпретацию мысленного эксперимента Шрёдингера (видео с этим фрагментом Вы найдёте в конце статьи). Но чтобы понять диалог Шелдона с его соседкой Пенни, обратимся сначала к классической интерпретации. Итак, Кот Шредингера простыми словами.

В этой статье мы рассмотрим:

Короткая историческая справка
Описание эксперимента с Котом Шрёдингера
Разгадка парадокса Кота Шрёдингера
Интерпретация Шелдона парадокса Кота Шрёдингера

Сразу хорошая новость. Во время эксперимента кот Шредингера не пострадал. Потому что физик Эрвин Шрёдингер, один из создателей квантовой механики, провёл только мысленный эксперимент.

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ:

Короткая историческая справка

Перед тем, как погрузиться в описание эксперимента, сделаем мини экскурс в историю.

В начале прошлого века учёным удалось заглянуть в микромир. Несмотря на внешнюю схожесть модели «атом-электрон» с моделью «Солнце-Земля», оказалось, что в микромире не работают привычные нам ньютоновские законы классической физики. Поэтому появилась новая наука –квантовая физика и ёё составляющая – квантовая механика. Квантами назвали все микроскопические объекты микромира.

Внимание! Один из постулатов квантовой механики – «суперпозиция». Он пригодится нам для понимания сути эксперимента Шрёдингера.

«Суперпозиция» – это способность кванта (им может быть электрон, фотон, ядро атома) находится не в одном, а в нескольких состояниях одновременно или находится в нескольких точках пространства одновременно, если никто за ним не наблюдает

Нам это сложно понять, потому что в нашем мире объект может иметь только одно состояние, например, быть, или живым, или мёртвым. И может находиться только в одном определённом месте в пространстве. О «суперпозиции» и ошеломляющих результатах экспериментов квантовой физики можете почитать в этой статье Квантовая физика для чайников.

Вот простая иллюстрация отличия поведения микро и макро объектов. Положите в одну из 2-х коробок шар. Т.к. шар – это объект нашего макро мира, Вы с уверенностью скажете: «Шар лежит только в одной из коробок, при этом во второй – пусто». Если же вместо шара возьмёте электрон, то верным будет высказывание, что он находится одновременно в 2-х коробках. Так работают законы микромира. Пример: электрон в реальности не вращается вокруг ядра атома, а находится во всех точках сферы вокруг ядра одновременно. В физике и химии, этот феномен имеет название «электронного облака».

Резюме. Мы поняли, что поведение очень маленького объекта и большого объекта подчиняются разным законам. Законам квантовой физики и Законам классической физики соответственно.

Но нет науки, которая описывала бы переход от макромира в микромир. Так вот, Эрвин Шрёдингер описал свой мысленный эксперимент как раз для того, чтобы продемонстрировать неполноту общей теории физики. Он хотел, чтобы парадокс Шредингера показал, что есть наука для описания больших объектов (классическая физика) и наука для описания микрообъектов (квантовая физика). Но не хватает науки для описания перехода от квантовых систем к макросистемам.

Описание эксперимента с Котом Шредингера

Эрвин Шрёдингер описал мысленный эксперимент с котом в 1935 году. Оригинальная версия описания эксперимента представлена в Википедии (Кот Шредингера Википедия).

Вот версия описания эксперимента Кот Шредингера простыми словами:

В закрытый стальной ящик поместили кота.
В «ящике Шредингера» есть устройство с радиоактивным ядром и ядовитым газом, помещённым в ёмкость.
Ядро может распасться в течение 1 часа или нет. Вероятность распада – 50%.
Если ядро распадётся, то счётчик Гейгера зафиксирует это. Сработает реле и молоточек разобьёт ёмкость с газом. Котик Шрёдингера умрёт.
Если – нет, то шредингеровский кот будет жив.

Согласно закону «суперпозиции» квантовой механики в то время, когда мы не наблюдаем за системой, ядро атома (а следовательно, и кот) находится в 2-х состояниях одновременно. Ядро находится в состоянии распавшееся/нераспавшееся. А кот – в состоянии жив/мертв одновременно.

Но мы точно знаем, если «ящик Шредингера» открыть, то кот может быть только в одном из состояний:

если ядро не распалось – наш кот жив
если ядро распалось – котик мёртв

Парадокс эксперимента заключается в том, что согласно квантовой физике: до открытия коробки кот, и жив, и мёртв одновременно, но согласно законам физики нашего мира – это невозможно. Кот может быть в одном конкретном состоянии – быть живым или быть мёртвым. Нет смешанного состояния «кот жив/мёртв» одновременно.

Перед тем, как получить разгадку, посмотрите эту замечательную видео-иллюстрацию парадокса эксперимента с котом Шрёдингера (меньше 2-х минут):

Разгадка парадокса Кота Шрёдингера – копенгагенская интерпретация

Теперь разгадка. Обратите внимание на особую загадку квантовой механики – парадокс наблюдателя. Объект микромира (в нашем случае, ядро) находится в нескольких состояниях одновременно только пока мы не наблюдаем за системой.

Например, знаменитый эксперимент с 2-мя щелями и наблюдателем. Когда пучок электронов направляли на непрозрачную пластину с 2-мя вертикальными щелями, то на экране за пластиной электроны рисовали «волновую картину» — вертикальные чередующиеся тёмные и светлые полосы. Но когда экспериментаторы захотели «посмотреть», как электроны пролетают сквозь щели и установили со стороны экрана «наблюдателя», электроны нарисовали на экране не «волновую картину», а 2 вертикальные полосы. Т.е. вели себя, не как волны, а как частицы.

Похоже на то, что квантовые частицы сами решают, какое состояние им принять в момент, когда их «замеряют».

Исходя из этого, современное копенгагенское пояснение (интерпретация) феномена «Кота Шредингера» звучит так:

Пока никто не наблюдает за системой «кот-ядро», ядро находится в состоянии распавшееся/нераспавшееся одновременно. Но ошибочно утверждать, что и кот жив/мёртв одновременно. Почему? Да потому что в макросистемах квантовые явления не наблюдаются. Правильнее говорить не о системе «кот-ядро», а о системе «ядро-детектор (счётчик Гейгера)».

Ядро выбирает одно из состояний (распавшееся/нераспавшееся) в момент наблюдения (или измерения). Но этот выбор происходит не в тот момент, когда экспериментатор открывает ящик (открытие ящика происходит в макромире, очень далёком от мира ядра). Ядро выбирает своё состояние в момент, когда оно попадает в детектор. Дело в том, что в эксперименте система описана недостаточно.

Таким образом, копенгагенская интерпретация парадокса Кота Шредингера отрицает, что до момента открытия ящика Кот Шредингера был в состоянии суперпозиции – находился в состоянии живого/мёртвого кота одновременно. Кот в макромире может находится и находится только в одном состоянии.

Резюме. Шредингер не совсем полно описал эксперимент. Не правильно (точнее, невозможно связывать) макроскопические и квантовые системы. В наших макросистемах не действуют квантовые законы. В данном эксперименте взаимодействуют не «кот-ядро», а «кот – детектор-ядро». Кот из макромира, а система «детектор-ядро» – из микромира. И только в своём квантовом мире ядро может находиться в 2-х состояниях одновременно. Это происходит до момента измерения или взаимодействия ядра с детектором. А кот в своём макромире может находиться и находится только в одном состоянии. Поэтому, это только на 1-й взгляд кажется, что состояние кота «жив-мёртв» определяется в момент открытия ящика. На самом деле его судьба определяется в момент взаимодействия детектора с ядром.

Окончательное резюме. Состояние системы «детектор-ядро — кот» связано НЕ с человеком – наблюдателем за ящиком, а с детектором – наблюдателем за ядром.

Фух. Чуть мозги не закипели! Но как приятно самой понять разгадку парадокса! Как в старом студенческом анекдоте про преподавателя: «Пока рассказывал, сам понял!».

Интерпретация Шелдона парадокса Кота Шрёдингера

Теперь можно расслабиться и послушать самую свежую интерпретацию мысленного эксперимента Шредингера от Шелдона. Суть его интерпретации в том, что ёё можно применять в отношениях между людьми. Чтобы понять, хорошие отношения между мужчиной и женщиной или плохие – нужно открыть ящик (пойти на свидание). А до этого они, и хорошие, и плохие одновременно.

Ну как Вам этот «милый эксперимент»? В наше время досталось бы Шрёдингеру от защитников животных за такие зверские мысленные эксперименты с котом. А может это был не кот, а Кошка Шредингера?! Бедная девочка, натерпелась от этого Шредингера (((

До встречи в следующих публикациях!

Желаю всем удачного дня и приятного вечера!

Алёна Краева

P.S. Если Вам понравилась информация и была понятной и полезной, не забудьте поделиться статьёй с друзьями.

P.S. Делитесь своими мыслями в комментариях. И задавайте вопросы.

P.S. Подписывайтесь на блог – форма подписки находится под статьёй.

alenakraeva.com

Кот Шредингера простыми словами - Мастерок.жж.рф

К своему стыду хочу признаться, что слышал это выражение, но не знал вообще что оно означает и хотя бы по какой теме употребляется. Давайте я вам расскажу, что вычитал в интернете про этого кота …

Оригинальная статья Эрвина Шредингера вышла в свет 1935 году. Вот цитата:

Другими словами:

Есть ящик и кот. В ящике имеется механизм, содержащий радиоактивное атомное ядро и ёмкость с ядовитым газом. Параметры эксперимента подобраны так, что вероятность распада ядра за 1 час составляет 50%. Если ядро распадается, открывается ёмкость с газом и кот погибает. Если распада ядра не происходит — кот остается жив-здоров.
Закрываем кота в ящик, ждём час и задаёмся вопросом: жив ли кот или мертв?
Квантовая же механика как бы говорит нам, что атомное ядро (а следовательно и кот) находится во всех возможных состояниях одновременно (см. квантовая суперпозиция). До того как мы открыли ящик, система «кот—ядро» находится в состоянии «ядро распалось, кот мёртв» с вероятностью 50% и в состоянии «ядро не распалось, кот жив» с вероятностью 50%. Получается, что кот, сидящий в ящике, и жив, и мёртв одновременно.
Согласно современной копенгагенской интерпретации, кот-таки жив/мёртв без всяких промежуточных состояний. А выбор состояния распада ядра происходит не в момент открытия ящика, а ещё когда ядро попадает в детектор. Потому что редукция волновой функции системы «кот—детектор-ядро» не связана с человеком-наблюдателем ящика, а связана с детектором-наблюдателем ядра.

Ниже приведен видеофрагмент этого диалога «Теории большого взрыва» между Шелдоном и Пении.

Иллюстрация Шрёдингера является наилучшим примером для описания главного парадокса квантовой физики: согласно её законам, частицы, такие как электроны, фотоны и даже атомы существуют в двух состояниях одновременно («живых» и «мёртвых», если вспоминать многострадального кота). Эти состояния называются суперпозициями.

Американский физик Арт Хобсон (Art Hobson) из университета Арканзаса (Arkansas State University) предложил своё решение данного парадокса.

«Измерения в квантовой физике базируются на работе неких макроскопических устройств, таких как счётчик Гейгера, при помощи которых определяется квантовое состояние микроскопических систем — атомов, фотонов и электронов. Квантовая теория подразумевает, что если вы подсоедините микроскопическую систему (частицу) к некому макроскопическому устройству, различающему два разных состояния системы, то прибор (счётчик Гейгера, например) перейдёт в состояние квантовой запутанности и тоже окажется одновременно в двух суперпозициях. Однако невозможно наблюдать это явление непосредственно, что делает его неприемлемым», — рассказывает физик.

Хобсон говорит, что в парадоксе Шрёдингера кот играет роль макроскопического прибора, счётчика Гейгера, подсоединённого к радиоактивному ядру, для определения состояния распада или «нераспада» этого ядра. В таком случае, живой кот будет индикатором «нераспада», а мёртвый кот — показателем распада. Но согласно квантовой теории, кот, так же как и ядро, должен пребывать в двух суперпозициях жизни и смерти.

Вместо этого, по словам физика, квантовое состояние кота должно быть запутанным с состоянием атома, что означает что они пребывают в «нелокальной связи» друг с другом. То есть, если состояние одного из запутанных объектов внезапно сменится на противоположное, то состояние его пары точно также поменяется, на каком бы расстоянии друг от друга они ни находились. При этом Хобсон ссылается наэкспериментальные подтверждения этой квантовой теории.

«Самое интересное в теории квантовой запутанности — это то, что смена состояния обеих частиц происходит мгновенно: никакой свет или электромагнитный сигнал не успел бы передать информацию от одной системы к другой. Таким образом, можно сказать, что это один объект, разделённый на две части пространством, и неважно, как велико расстояние между ними», — поясняет Хобсон.

Кот Шрёдингера больше не живой и мёртвый одновременно. Он мёртв, если произойдёт распад, и жив, если распад так и не случится.

Добавим, что похожие варианты решения этого парадокса были предложены ещё тремя группами учёных за последние тридцать лет, однако они не были восприняты всерьёз и так и остались незамеченными в широких научных кругах. Хобсонотмечает, что решение парадоксов квантовой механики, хотя бы теоретические, совершенно необходимы для её глубинного понимания.

Подробнее о работе физика можно почитать в его статье, которая была опубликована в журнале Physical Review A.

Шредингер

А вот совсем недавно ТЕОРЕТИКИ ОБЪЯСНИЛИ, КАК ГРАВИТАЦИЯ УБИВАЕТ КОТА ШРЁДИНГЕРА, но это уже сложнее …

Как правило, физики объясняют феномен того, что суперпозиция возможна в мире частиц, но невозможна с котами или другими макрообъектами, помехами от окружающей среды. Когда квантовый объект проходит сквозь поле или взаимодействует со случайными частицами, он тут же принимает всего одно состояние — как если бы его измерили. Именно так и разрушается суперпозиция, как полагали учёные.

Но даже если каким-либо образом стало возможным изолировать макрообъект, находящийся в состоянии суперпозиции, от взаимодействий с другими частицами и полями, то он всё равно рано или поздно принял бы одно-единственное состояние. По крайней мере, это верно для процессов, протекающих на поверхности Земли.

«Где-то в межзвёздном пространстве, может быть, кот и имел бы шанс сохранить квантовую когерентность, но на Земле или вблизи любой планеты это крайне маловероятно. И причина тому — гравитация», — поясняет ведущий автор нового исследования Игорь Пиковский (Igor Pikovski) из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики.

Пиковский и его коллеги из Венского университета утверждают, что гравитация оказывает разрушительное воздействие на квантовые суперпозиции макрообъектов, и потому мы не наблюдаем подобных явлений в макромире. Базовая концепция новой гипотезы, к слову, кратко изложена в художественном фильме «Интерстеллар».

Эйнштейновская общая теория относительности гласит, что чрезвычайно массивный объект будет искривлять вблизи себя пространство-время. Рассматривая ситуацию на более мелком уровне, можно сказать, что для молекулы, помещённой у поверхности Земли, время будет идти несколько медленнее, чем для той, что находится на орбите нашей планеты.

Из-за влияния гравитации на пространство-время молекула, попавшая под это влияние, испытает отклонение в своём положении. А это, в свою очередь, должно повлиять и на её внутреннюю энергию — колебания частиц в молекуле, которые изменяются с течением времени. Если молекулу ввести в состояние квантовой суперпозиции двух локаций, то соотношение между положением и внутренней энергией вскоре заставило бы молекулу «выбрать» только одну из двух позиций в пространстве.

«В большинстве случаев явление декогеренции связано с внешним влиянием, но в данном случае внутреннее колебание частиц взаимодействует с движением самой молекулы», — поясняет Пиковский.

Этот эффект пока что никто не наблюдал, поскольку другие источники декогеренции, такие как магнитные поля, тепловое излучение и вибрации, как правило, гораздо сильнее, и вызывают разрушение квантовых систем задолго до того, как это сделает гравитация. Но экспериментаторы стремятся проверить высказанную гипотезу.

Маркус Арндт (Markus Arndt), физик-экспериментатор из Венского университета, проводит опыты по наблюдению квантовой суперпозиции у макроскопических объектов. Он посылает небольшие молекулы в интерферометр, фактически предоставляя частице «выбор», какой дорогой пойти. С точки зрения классической механики молекула может пройти только одним путём, но квантовая молекула может пройти сразу двумя путями, интерферируя сама с собой и создавая характерный волнообразный рисунок.

Подобная установка также может быть использована для проверки способности гравитации разрушать квантовые системы. Для этого необходимо будет сравнить вертикальный и горизонтальный интерферометры: в первом суперпозиция должна будет вскоре исчезнуть из-за растяжения времени на разных «высотах» пути, тогда как во втором квантовая суперпозиция может и сохраниться.

[источники]

источники

http://4brain.ru/blog/%D0%BA%D0%BE%D1%82-%D1%88%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%B8%D0%BD%D0%B3%D0%B5%D1%80%D0%B0-%D1%81%D1%83%D1%82%D1%8C-%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8B%D0%BC%D0%B8-%D1%81%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BC%D0%B8/

http://www.vesti.ru/doc.html?id=2632838

Вот еще немного околонаучного : вот например Самый черный материал в мире, а вот Эффект Джанибекова. Если вы еще не в курсе, почитайте про Закон Бенфорда и что такое Бомба из Гафния. А Давайте разоблачим ! Фокусы бумажного самолетика ? и узнаем, что за Башни Тесла, скрывающиеся в дебрях лесов Подмосковья Оригинал статьи находится на сайте ИнфоГлаз.рф Ссылка на статью, с которой сделана эта копия - http://infoglaz.ru/?p=69256

masterok.livejournal.com

Собака Шрёдингера - Что вижу

С возрастом неожиданно начал понимать математику. Не всю, конечно, но базовые принципы. Теперь в популярных книжках мне режут глаза примеры, которые внешне похожи на математическую постановку задачи, но, с точки зрения математики, не имеют с этой задачей ничего общего. Типичным примером подмены является "Кот Шрёдингера".

Посмотрите фразу "Кот Шрёдингера" в гугле. Первых двух ссылок будет достаточно, поскольку следующие сорок повторяют описание опыта с котом дословно. Все рассказывают о том, что если в непрозрачном ящике с некоторой вероятностью происходит квантовое событие (распад радиоактивного ядра), то, не проведя соответствующего измерения, мы не можем узнать, произошло это событие или не произошло. Чтобы драматизировать рассказ, Шрёдингер добавил кота, который должен умереть, если ядро распалось, но, возможно будет существовать, пока мы не произведём измерение.

Некоторое количество математиков, которые понимают, что такое "суперпозиция волновых функций" и что такое "схлопывание волновой функции", наверно смеются от шутки с котом, а все остальные кота просто жалеют и удивляются непостижимости квантовой механики.В действительности всё не так, как на самом деле написано в статьях.

Изменим постановку задачи. Пусть внутри ящика падает монетка, а кот умирает в зависимости от того, какой стороной она выпала. Пока мы не откроем ящик, мы не сможем сказать, что произошло внутри. Оптимисты могут считать, что внутри 50% живой кот, а пессимисты, что 50% мертвый. В момент проведения измерения (открывания крышки) мы наконец узнаем истину и, возможно, создадим параллельную вселенную, в которой реализовалась альтернативная ситуация.

Чем монетка отличается от атомного ядра? Вот этот вопрос и является ключевым. Классическая механика предполагает, что произведя достаточно точные замеры перед закрыванием ящика мы можем предсказать поведение монеты. Конечно, нам придётся проявить почти божественную наблюдательность. Мы должны учесть положение и скорость движения каждого атома внутри ящика, учесть все фотоны, которые успеют влететь внутрь пока мы закрываем ящик, гравитационные волны, которые дошли до нас от края вселенной и т.д и т.п. Теперь, подставив все эти значения в длиннющее математическое выражение (функцию Лагранжа), мы получим однозначное решение - кот жив или кот мёртв. Проблема в том, что подставив те же значения в функцию Шрёдингера мы получим два решения одновременно, а для того, чтобы получить окончательное решение, нужна ещё одна переменная - измерение после опыта.

Чистая математика и никаких котов. Многие века считалось, что уравнение x2=-1 не имеет решения, а потом пришли умники и сказали, что решением является мнимая единица i - и ничего, потихоньку привыкли.

На самом деле, проблема в обратимости времени.

Если запустить нашу вселенную в прошлое в классическом варианте, то всё пойдёт строго в обратном направлении - живой кот, которого достали после эксперимента, останется живым будет молодеть превратится в котёнка и т.д. Если попытаться подменить живого кота дохлым (при сохранении остальной вселенной без изменений), то от лежания в ящике он, к сожалению, не оживёт.

В квантовой же вселенной всё как-то не так. Я не могу своими словами объяснить, что именно не так, зато нашёл пример[1] который замечательно передаёт суть эксперимента с котом.

Итак задача:Мальчик Вася, девочка Маша и собака Шрёдингера стартуют из одной точки строго на север. Вася идёт со скоростью 6 км/ч, Маша 3 км/ч, а собака бегает между ними со скоростью 10 км/ч. "Бегает между", означает, что собака бежит прямо на север, пока не догонит Васю, потом мгновенно разворачивается и бежит на юг, пока не встретится с Машей и т.д.

Вопрос: в каких точках все будут находиться через час?

Ответ: Вася в 6 км от стартовой точки, Маша в 3 км, а собака в любой точке между Машей и Васей.

Доказательство: Предположим, что собака находится на расстоянии x от начальной точки и бежит в направлении y ( 3<=x<=6, у=(север или юг)). Запускаем время в обратном направлении. Поскольку по определению собака всегда находится между Васей и Машей, то в тот момент, когда они сойдутся в точке старта, собака окажется в той же точке, что означает, что x и y являются решением нашей задачи.

Ещё забавнее выглядит задача о мухе Шрёдингера:Пусть на лбу у Ахиллеса, который пытается догнать черепаху, сидит муха. В какой то момент времени муха решит поразмяться и перелетит на спину черепахе, потом вернётся обратно на лоб, потом снова на черепаху... Всё как с собакой.

В этой задаче, зная момент времени в который стартовала муха, положение и скорости всех участников, мы можем рассчитать точное положение мухи в любой момент времени, пока Ахиллес не догнал черепаху (как известно, он её никогда не догонит).

Теперь предположим невозможное - Ахиллес догнал черепаху и вырвался вперёд. Что произойдёт с мухой?

В момент догона муха по определению окажется в одной точке с Ахиллесом и черепахой, а потом... в любой точке между ними - смотри предыдущую задачу.

Вот в этом и есть парадокс Шрёдингера - из одинаковой предыстории возникают равновероятные варианты будущего. Не измерив положение и скорость мухи после пролёта критической точки, мы не сможем их предсказать ни из каких физических или логических соображений. Кстати, как и кот, описанные собака и муха (не квантовых размеров) не могут существовать. В критической точке им придётся сделать бесконечно много оборотов за бесконечно малый промежуток времени и их просто разорвёт на части.

1. Мартин Гарднер. Математические головоломки и развлечения/М., "Мир", 1971, 511 с.

aragont.livejournal.com

10 самых дружелюбных пород собак

Не можете выбрать щенка для ребенка? Присмотритесь к следующим породам: это лучшие друзья человека — добрые, милые, нежные и терпеливые

10 самых дружелюбных пород собак

1. Ньюфаундленд

Он же «водолаз». Предельно дружелюбный питомец, который отлично поладит не только с детьми, но и с другими домашними животными, включая маленьких собачек и кошек.

Для кого. Ньюфаундленд будет идеальной нянькой для младенца: стерпит все издевательства и не оставит малыша в опасности.

Особенности. Это крупная собака, которой нужно много пространства для жизни. Также «водолазу» требуются постоянные физические нагрузки — с ним придется много гулять. Легко обучается, очень тоскует по членам семьи, чувствителен и не переносит ругани и наказаний. Обожает путешествовать и плавать. За густой шерстью великана необходимо тщательно ухаживать — вычесывать как минимум 4 раза в неделю.

10 самых дружелюбных пород собак

2. Сенбернар

Порода, известная во всем мире как собака-спасатель. Обладатель спокойного и уравновешенного характера, сенбернар предан хозяевам и способен защитить их от любых неприятностей.

Для кого. Медлительность этого великана делает его не самым желанным другом для активного ребенка. Зато сенбернар отлично справится с ролью охранника карапуза: собаки этой породы прекрасно ориентируются в пространстве и практически всегда могут найти дорогу домой.

Особенности. Сенбернару, как и ньюфаундленду, для здоровья требуются долгие прогулки и серьезные физические нагрузки. Шерсть собаки также требует специфического ухода. Что касается характера, это очень ранимые и чувствительные питомцы, которые сильно привязываются к человеку. Сенбернары склонны впадать в депрессию, если не уделять им достаточно внимания или надолго уезжать из дома.

10 самых дружелюбных пород собак

3. Бассет хаунд

Бассеты вполне оправдывают неизменно флегматичное выражение своей морды: они медлительны и упрямы, зато крайне дружелюбны и беззлобны.

Для кого. Собаки этой породы крайне трудно поддаются дрессировке: даже чтобы научить бассета проситься на улицу, нужно приложить определенные усилия. Зато они могут стать прекрасными соратниками в играх на улице. Прирожденные гончие и отличные нюхачи, они обожают выискивать всевозможные следы. Хороший вариант для школьника, который увлекается походами.

Особенности. За шерстью бассета особо ухаживать не придется, а вот за питанием необходимо следить. Представители этой породы обожают полакомиться и склонны к ожирению. Также стоит помнить, что из-за коротких лап и длинного позвоночника бассету не рекомендуется часто преодолевать лестницы и тем более прыгать.

10 самых дружелюбных пород собак

4. Бигль

Веселый и общительный четвероногий друг отлично ладит с людьми любых возрастов и другими собаками, а вот на кошек и прочих мелких животных может начать охоту.

Для кого. Бигль — отличный вариант для подвижного и активного малыша. Собаки этой породы могут играть и резвиться с утра до ночи. На улице они обожают копать землю и идти по следу, что может пригодиться в играх. А вот младенцам со скачущим вокруг биглем вряд ли будет интересно.

Особенности. Ухаживать за биглем совсем не сложно: у него короткая шерсть, которая практически не пахнет. Главный момент, который нужно обдумать, — бигли очень часто и очень громко лают. В загородном доме такое поведение вряд ли будет раздражать, а вот в городской квартире может послужить причиной конфликтов с семьей и соседями. Также этих питомцев нельзя надолго оставлять одних: они становятся нервными и тратят свою энергию на проказы.

10 самых дружелюбных пород собак

5. Кокер спаниель

И американские, и английские кокеры — это нежные и веселые собаки, которые любят малышей и легко уживаются с другими питомцами.

Для кого. Кокеры легко поддаются дрессировке и обожают играть на прогулках — это наверняка понравится старшему дошкольнику или школьнику. Поскольку спаниели — охотничьи собаки, им очень нравится вынюхивать, идти по следу и быстро бегать. А благодаря небольшому весу и длинным лапам кокеры могут последовать за маленьким хозяином куда угодно: перепрыгнуть через невысокий забор, залезть на горку и бегать по лестнице.

Особенности. Спаниели подвержены болезням глаз и ушей, поэтому за ними нужно очень тщательно ухаживать. Они часто бывают аллергиками и склонны к ожирению, так что придется позаботиться о правильной диете. Кроме того, длинную волнистую шерсть собаки необходимо как можно чаще вычесывать и подстригать.

10 самых дружелюбных пород собак

6. Мопс

Эти маленькие коренастые собачки очень дружелюбны и терпеливы, требуют много внимания и сильно привязываются к человеку.

Для кого. Мопс — хороший друг для дошкольника. Он готов играть (но не слишком долго) и легко обучаем. А благодаря небольшим размерам песик станет прекрасным компаньоном в любых путешествиях (от велопрогулки до длительной поездки).

Особенности. Несмотря на короткую шерсть, мопсы очень сильно линяют, поэтому аллергикам эта порода не подойдет. Складки на морде собаки нужно постоянно обрабатывать и вычищать, что тоже добавляет хлопот. А еще маленькие хитрецы предпочитают спать в кровати вместе с хозяином и слегка похрапывают во сне.

10 самых дружелюбных пород собак

7. Золотистый ретривер

Благодаря своему спокойному и общительному характеру, а также высокому интеллекту эти красивые собаки частенько исполняют роли поводырей, терапевтов и помощников для людей с ограниченными возможностями, снимаются в кино. Они очень любят людей и готовы подружиться с каждым.

Для кого. Из золотистого ретривера не выйдет охранника: собаки этой породы дружелюбно машут хвостом даже незнакомцам. Зато с ними очень приятно поиграть, ведь ретриверы обожают ловить и приносить палки, мячи, тарелки. Еще они выносливые бегуны и пловцы, так что активный и спортивный школьник будет для ретривера идеальным хозяином.

Особенности. Золотистый ретривер нуждается в постоянных физических и умственных нагрузках — питомцу этой породы надо уделять много времени.

10 самых дружелюбных пород собак

8. Бишон фризе

Эти маленькие кудрявые собачки напоминают милых овечек, причем не только внешне, но и по характеру: они нежные и в меру активные, хорошо ладят с другими домашними животными и вежливы с незнакомцами.

Для кого. Бишону не требуются особые физические нагрузки, поэтому долгие прогулки не для него. Собака этой породы понравится ребенку домоседу, особенно девочке-школьнице. Хотя, в отличие от других маленьких собачек, бишон фризе способен найти общий язык и с грудничком.

Особенности. Единственный минус породы — это постоянный и достаточно сложный уход за кудрявой шерстью.

10 самых дружелюбных пород собак

9. Ирландский сеттер

Активные и общительные собаки, в которых нет ни грамма агрессии. Сеттер подружится не только со всеми членами семьи, включая самых маленьких, но и с домашними питомцами.

Для кого.Откровенно говоря, ирландский сеттер — собака не для квартиры. Ограниченное четырьмя стенами пространство заставляет представителей этой породы скучать. Лучше, если у сеттера будет территория, на которой можно вдоволь побегать, или хотя бы возможность раз в день гулять на улице в течение нескольких часов. Поэтому ирландца стоит выбирать в качестве друга для активного дошкольника или школьника, которого сложно затащить домой.

Особенности. Ухаживать за сеттером несложно: расчесывать несколько раз в неделю, купать только по необходимости. Собаки этой породы склонны к аллергии, так что следите за их питанием. И не стоит отпускать с поводка питомца, который еще не обучен находиться рядом с хозяином: отменный нюх собаки может увести ее очень далеко от дома.

10 самых дружелюбных пород собак

10. Лабрадор ретривер

Пожалуй, одна из самых привлекательных для детей пород. Сложно найти ребенка, который не мечтал бы о щенке лабрадора. А все потому, что они веселые, умные и очень общительные.

Для кого. Лабрадоры обожают прогулки и активные игры, а первые три года жизни ведут себя, как щенки, поэтому лучшим другом такой собаки станет школьник, способный научить ее командам и сдержать ее бурные эмоции. Хотя лабрадоры совершенно не агрессивны, они могут, заигравшись, повалить ребенка, так что это не самый подходящий вариант для семьи с младенцем.

Особенности. Лабрадору требуются умеренный уход за шерстью, большие физические нагрузки и постоянная дрессировка.

sobaka-shredingera.ru

7 самых потрясающих заброшенных замков мира

Самые захватывающие замки со всех уголков планеты!

Причины опустения этих замков разные – война,банкротство или несчастный случа,но объединяет их отнюдь не это. Все эти замки необычайно величественны, и при взгляде на них появляется благоговение перед прошлым.