Вторник , 19 Ноябрь 2024

Опыт с котом шредингера: парадокс, теория, смысл. Жив он или нет?

Содержание

парадокс, теория, смысл. Жив он или нет?

Все мы слышали про знаменитого кота Шредингера, но знаем ли мы, что это за кот такой на самом деле? Давайте разберемся и попытаемся рассказать о знаменитом коте Шредингера простыми словами.

Кот Шредингера – это эксперимент, проведенный Эрвином Шредингером, одним из отцов-основателей квантовой механики. Причем это не обычный физический эксперимент, а мысленный.

Надо признать, что Эрвин Шредингер был человеком с очень богатым воображением.

Итак, что у нас есть в качестве воображаемой основы для проведения эксперимента? Есть кот, помещенный в коробку. В коробке также находится счетчик Гейгера с некоторым очень маленьким количеством радиоактивного вещества. Количество вещества таково, что вероятность распада и нераспада одного атома в течение часа – одинакова. Если атом распадется, запустится специальный механизм, который разобьёт колбу с синильной кислотой, и бедный кот умрет.

Если же распада не произойдет, то кот продолжит тихонько сидеть себе в коробке и мечтать о сосисках.

Кот Шредингера одновременно жив и мертв

В чем же суть кота Шредингера? Зачем вообще было придумывать такой сюрреалистический опыт?

Согласно результатам эксперимента мы узнаем, жив кот или нет, только когда открываем коробку. С точки зрения квантовой механики кот одновременно (как и атом вещества) находится сразу в двух состояниях – и жив, и мертв одновременно. Это и есть знаменитый парадокс кота Шредингера.

Естественно, такого быть не может. Эрвин Шредингер поставил этот мысленный эксперимент, чтобы показать несовершенство квантовой механики при переходе от субатомных систем к макроскопическим.

Кот Шредингера — мысленный эксперимент

Приведем формулировку самого Шредингера:

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.

Определенно положительным моментом в данном эксперименте является тот факт, что не одно животное в его ходе не пострадало.

Кот Шредингера. Юмор

Напоследок, для закрепления материала предлагаем Вам посмотреть видео из старого доброго сериала «Теория Большого Взрыва».

А если у Вас вдруг остались вопросы или преподаватель задал задачку по квантовой механике, обращайтесь к нашим авторам. Вместе мы решим все вопросы гораздо быстрее!

Автор: Иван

Иван Колобков, известный также как Джони. Маркетолог, аналитик и копирайтер компании Zaochnik. Подающий надежды молодой писатель. Питает любовь к физике, раритетным вещам и творчеству Ч. Буковски.

Пользы – как от кота Шредингера / / Независимая газета

Произвольное воспроизведение квантового дуализма можно использовать в информационных технологиях

Два пика вероятностей «живучести» кота и третий – их суперпозиции.

Выдающийся австрийский теоретик Эрвин Шредингер, удостоенный в 1933 году Нобелевской премии, был вынужден эмигрировать в Ирландию, где осел в дублинском Тринити-колледже. Там он написал брошюру «Что такое жизнь с точки зрения физики?» (1944). В ней был упомянут и генетик Николай Тимофеев-Ресовский, обсуждавший возможный размер гена (не более 1000 атомов). На книгу австрийца обратили внимание Фрэнсис Крик и Джеймс Уотсон, будущие первооткрыватели двойной спирали ДНК (Nature опубликовал их письмо с рисунком жены Крика через 20 лет после нобелевского триумфа Шредингера).

Вторая половина ХХ века ознаменовалась прогрессом науки, которого она не знала за предыдущие 2500 лет. В физике – приближение к практическому использованию достижений квантовой механики, а в биологии – манипулирование все большим числом геномов представителей всех царств органического мира.

Теоретик из Австрии Шредингер известен широкой публике не только «внедрением» в ее сознание идеи энтенглмента (entenglement, от tangle – «клубок»), или связи квантовых свойств, например частицы и волны, которую называют также суперпозицией или когерентностью. Указанная связь мгновенно рвется при столкновении с «жестоким» макромиром. Тем не менее очевидно, что со временем именно этот феномен станет основой квантовых компьютеров.

Но еще больше публика знает – или по крайней мере слышала – о знаменитом шредингеровском коте. Так называется один из самых известных мысленных экспериментов в физике. Этот гипотетический кот закрыт в коробке.

Согласно квантовой механике, если над ядром не производится наблюдение, то его состояние описывается суперпозицией двух состояний – распавшегося ядра и нераспавшегося ядра. Следовательно, кот, сидящий в ящике, и жив, и мертв одновременно. Если же ящик открыть, то экспериментатор может увидеть только какое-нибудь одно конкретное состояние – «ядро распалось, кот мертв» или «ядро не распалось, кот жив». Непредсказуемость радиоактивного распада играет здесь решающую роль! Тем самым жизнь кота определялась сугубо статистически.

Опыт, конечно, не подразумевал физического воплощения, не выходил за рамки мысленного эксперимента.

Вековое развитие физики привело к тому, что сотрудники Института квантовой физики, что в мюнхенском пригороде Гарчинг, решили все же проверить идею на практике, поместив атом рубидия в вакуумную полость между двумя зеркалами на расстоянии 0,5 мм друг от друга. Благодаря этому авторы статьи в журнале Nature Photonics получили оптический резонатор (колебательный контур), в котором с помощью лазерных импульсов получали два пика и их суперпозицию света с атомом.

Немецкие физики пишут, что «детерминистское», или произвольное, воспроизведение шредингеровского дуализма можно будет использовать в квантовой коммуникации будущих информационных технологий.

Лазерная инъекция спинов кобальта в MoS2
(Mo – синие шарики, S – серые шарики).
 Иллюстрации Physorg
Конкуренты немцев полагают, что свет-атомные системы идеально подходят для проведения фундаментальных исследований взаимодействия электромагнитных излучений с материальными объектами. В то же время есть повседневная практика использования уже привычных полупроводниковых схем, которые, однако, все ближе к своему физическому пределу, определяемому сопротивлением кремния (именно поэтому на протяжении 20 лет не удается преодолеть порог скорости работы процессоров, измеряемой гигагерцами).

Гораздо перспективнее в этом плане так называемая спинтроника, которая будет потреблять значительно меньше энергии, поскольку не требует перемещения электронов, а следовательно, не генерирует тепла и может значительно быстрее менять поляризацию электронных спинов (векторов вращения магнитных осей электронов).

Через два года после Уотсона и Крика Нобелевской премии была удостоена Дороти Кроуфут, которая сумела определить структуру кобаламина, в молекуле которого имеется атом кобальта, давшего название витамину В12. Магнитный металл легко принимает и отдает электрон, что и определило использование его в моноатомном дисульфиде молибдена (MoS2). Магнитно-полупроводниковую тонкопленочную систему создали сотрудники Технологического университета в южно-китайском г. Наньян и лаборатории в Лос-Аламосе (США). С помощью фемтосекундных (10–15 сек) импульсов лазера ученые получили диффузию спинов тяжелых атомов в полупроводник. В результате получены антенны, излучающие в терагерцовом диапазоне (между микроволнами и инфракрасным), то есть в 10 тыс. раз быстрее.

Пока трудно сказать, удастся ли авторам статьи в журнале Nature Physics воплотить свое уникальное достижение в устройства ультрабыстрой спинтроники.

История кота Шредингера, который пострадал за науку.

Или не пострадал — физики до сих пор не могут договориться

Физик-теоретик Эрвин Шредингер сделал в жизни много важных вещей. Он получил Нобелевскую премию, был почетным профессором в десятке стран, писал стихи, а еще занимался философией и биологией. Вот только всему современному миру он известен как человек, который додумался запихнуть кота в смертельную ловушку.

Мы в AdMe.ru решили раз и навсегда разобраться с парадоксом кота Шредингера. Оказывается, все не так уж и сложно.

Эрвин Шредингер

Шредингер умудрился приобрести репутацию чудака даже среди коллег, которые сами-то часто бывают оторваны от жизни. Ученый одевался так небрежно, что его не хотели пускать в гостиницу, потому что принимали за бродягу. Однажды на важной конференции Шредингер отказался говорить о ядерной энергии и прочел лекцию по философии.

Вот такой неоднозначный человек решил потроллить научную общественность и придумал жестокий эксперимент с участием кота и смертельного газа. К счастью, ни один котик не пострадал. А все потому, что эксперимент был мысленным и все происходило только в воображении отдельно взятого физика.

Пару слов о квантовой механике

Вот простой пример работы квантовой физики. Возьмите 2 пустых спичечных коробка. В один из них положите спичку — это объект нашего привычного макромира. Теперь вы можете сказать, что спичка лежит только в одном коробке, а в другом ничего нет. Так работает привычная нам ньютоновская физика.

Все меняется, если вместо спички взять электрон: он будет находиться одновременно в 2 коробках. Так работают законы квантовой физики.

Квантовая механика говорит нам о том, что любая квантовая частица (фотон, электрон, ядро атома и т. п.) находится сразу в нескольких состояниях или в нескольких точках пространства. В микромире частиц не работают привычные нам ньютоновские законы физики.

Частицы ведут себя по своим собственным правилам: они находятся в суперпозиции, т.  е. в 2 или более траекториях либо в 2 или более точках пространства одновременно. Здорово, правда?

Кот Шредингера

С чем был не согласен Шредингер? Физик хотел показать, что есть классическая физика (описывает большие объекты) и квантовая физика (описывает крохотные объекты вроде атомов), а точных правил перехода от квантовой системы к макросистеме не существует.

Внимание, знатоки. Когда перестают действовать законы микромира и где начинается макромир? Для поклонников квантовой механики это был больной вопрос. Пришел Шредингер со своим котом и запутал всех окончательно.

В 1935 году физик провел свой знаменитый мысленный эксперимент. Оригинал текста на немецком есть тут. Ну а мы перевели его для вас с языка ученых на язык простых людей.

  • В закрытый стальной ящик помещают кота.
  • Кроме кота в ящике есть адская машина с радиоактивным ядром и ядовитым газом. Газ находится в запечатанном стеклянном сосуде.
  • Радиоактивное ядро может распасться в течение 1 часа. А может и не распасться. Вероятность события — 50 %. (Примечание: распад ядра — самый легкий пример, который пришел ученому в голову, потому что в данном случае у ядра есть только 2 варианта. Если бы он взял какую-то другую переменную, результаты эксперимента трудно было бы предсказать.)
  • Если ядро распадется, котику не повезет. Потому что распад ядра будет зафиксирован счетчиком Гейгера, сработает реле, и специальный молоточек разобьет ампулу с токсичным газом. Кот мертв.
  • Если ядро не распадается, кот остается жив.

По законам квантовой механики в то время, пока ящик закрыт, радиоактивное ядро и наш многострадальный кот находятся в 2 состояниях одновременно. Ядро распалось / не распалось, а кот Шредингера жив / мертв. Если наблюдатель откроет крышку, то увидит либо мертвого кота (ядро распалось), либо живого и удивленного кота (ядро цело).

Но мы-то знаем, что кот не может быть и жив, и мертв одновременно. Может, и с ядром происходит то же самое?

Парадокс Шредингера

Чтобы понять суть эксперимента Шредингера, нужно познакомиться с еще одним принципом квантовой механики — парадоксом наблюдателя.

Радиоактивное ядро, которое грозит нашему котику, находится в суперпозиции ровно до тех пор, пока мы не наблюдаем за системой. Как только к системе подключается наблюдатель и пытается посмотреть, что вообще происходит, ядро (атомы, фотоны) наконец-то определяется и занимает некую позицию.

Если за системой никто не наблюдает (не лезет в ящик со своими измерительными приборами), то ядро распалось / не распалось одновремененно.

Но кот — совсем другое дело. Он совершенно точно жив или совершенно точно мертв. Потому что на котика, т. е. макросистему, не действуют квантовые законы — он состоит из множества разных частиц. Радиоактивное ядро находится в одном мире, а котик живет в мире больших вещей.

Коту все равно, когда вы откроете крышку. Это ядро распадется / не распадется, когда появится наблюдатель. А кот будет либо жив, либо мертв независимо от того, смотрите вы на него или нет.

Откуда ядро «знает», что за ним наблюдают? Когда люди или приборы начинают наблюдение или измерение, частицы переживают волновой (квантовый) коллапс: какое-то время они были в состоянии неопределенности (у них было много вариантов), а измерение / наблюдение определяет положение ядра в пространстве / времени. Говоря простыми словами, ядро из микромира попадает в макромир. Оно покидает зону действия законов квантовой физики и попадает под действие ньютоновской физики.

Выводы

Шредингер намеренно смешал теплое с мягким. Он поместил в один эксперимент объект микромира и макромира. Хотя их взаимодействие невозможно просто потому, что у кота и у ядра свои законы физики.

Ученый добился своего и показал, что законы квантовой физики нуждаются в уточнении. А наблюдатель при работе с объектами макромира не играет никакой роли. Иначе судьбу кота решал бы человек, который откроет крышку железного ящика.

Объяснение от Шелдона Купера

Если к концу нашей статьи ваши мозги начинают кипеть, вот вам объяснение Шелдона Купера из сериала «Теория Большого взрыва». Главный ботан сериала применил теорию к отношениям между людьми. Чтобы понять, какие отношения между мужчиной и женщиной, нужно открыть железный ящик (пойти на свидание). Пока ящик закрыт, отношения и хорошие, и плохие одновременно.

Кот Шредингера постепенно стал физико-математическим мемом. В научно-фантастических книгах, кино и сериалах этот парадок упоминается регулярно. Хотя, конечно, о главном смысле эксперимента никто уже не помнит.

Иллюстратор Natalia Breeva специально для AdMe.ru

Кот Шрёдингера — знаменитый парадокс и феномен массовой культуры

Кот Шрёдингера – самый загадочный из всех котиков, котов, кошек, котеек, которых так обожает человечество. Вирусные видео «с котиками» разлетаются по Всемирной паутине с миллионами ежедневных просмотров, а изображения милых котят на рекламных билбордах способны заставить нас купить любой товар. На поприще популяризации науки тоже есть свои усатые-полосатые герои. Точнее, один — кот Шрёдингера. Наверняка вы о нем слышали, даже если не занимаетесь вопросами квантовой механики. Так почему почти сотню лет знаменитый кот не дает покоя физикам и лирикам, а также становится одним из наиболее любопытных объектов современной массовой культуры?

 

Кот Шрёдингера как метафора

Как это парадоксально ни звучит, но австрийский физик-теоретик и обладатель Нобелевской премии Эрвин Шрёдингер является «отцом» самого таинственного кота, а не хозяином. Ведь кот Шрёдингера — это мысленный эксперимент, теоретический парадокс и действительно потрясающая метафора для описания квантовой суперпозиции.

А был ли котик?

Вопрос «А был ли у Шрёдингера кот?» до сих пор остается открытым. Хотя, если верить ряду источников, в одном из ранних изданий Physics Today есть фотография ученого с его домашним котом Мильтоном. С другой стороны, в оригинальном тексте статьи 1935 г. , где Эрвин Шрёдингер описал свой гипотетический эксперимент, и вовсе значится не кот, а кошка (die Katze). Почему главным персонажем своей концепции физик выбрал именно представителя кошачьих? Как же кошка превратилась в кота? Этим вопросам, похоже, суждено остаться риторическими.

Кот Шрёдингера мертв с вероятностью 50%

Схема кота Шредингера.
Designua / shutterstock.com

Однако если источником вдохновения для исследователя все-таки послужил его личный питомец, то, видимо, поводом к этому стала разбитая котом ваза или испорченные обои. Потому как главное, что кот Шрёдингера делает в ходе эксперимента, так это находится запертым в стальном ящике и… умирает. Правда, с вероятностью в 50%. А точнее, кроме бедного животного внутрь бокса помещен специальный механизм, содержащий радиоактивное ядро и емкость с ядовитым газом. Если ядро распадается, то механизм срабатывает, и от выпущенного газа кот погибает. Если не срабатывает — живет. Но узнать его судьбу может только наблюдатель, открывший ящик. До тех пор кот одновременно жив и мертв.

Без кота квантовая механика не та

Вся эта парадоксальная на первый взгляд ситуация наглядно иллюстрирует одно из положений квантовой механики. Согласно ему, атомное ядро находится одновременно во всех возможных состояниях: распада и не распада. Если над атомом не производится наблюдение, то его состояние описывается смешением этих двух характеристик. Поэтому кот, читай — ядро атома, и жив, и мертв. А это попросту невозможно. Значит, квантовой механике недостает некоторых правил, определяющих условия, при которых судьба кота однозначно ясна.

Кот Шрёдингра: разновидности

Не удивительно, что смысл происходящего с мифическим котом в стальной коробке имеет несколько интерпретаций.

  • копенгагенская разновидность

Есть копенгагенская интерпретация квантовой механики, авторами которой являются Нильс Бор и Вернер Гейзенберг. Согласно ей, кот остается и в том, и в другом состоянии вне зависимости от наблюдателя. Ведь решающий момент происходит не тогда, когда открывается ящик, а когда срабатывает механизм. То есть условно животное уже давно погибло от газа, а ящик все еще заперт. Иными словами, в копенгагенской интерпретации нет никакого «мертвого-живого» состояния, потому как оно определяется детектором, реагирующим на распад ядра.

  • разновидность Эверетта

Существует также многомировое толкование, или интерпретация Эверетта. Она трактует опыт с котом Шрёдингера как два отдельно существующих мира, расщепление на которые происходит в тот момент, когда открывается ящик. В одной вселенной кот жив-здоров, в другой он не пережил эксперимент.

  • «квантовое самоубийство»

Так или иначе поочередно бедного кота Шрёдингера «перемучало» немало ученых-физиков. Одни, например, предлагали рассматривать ситуацию с котом с точки зрения самого животного — ведь он-то лучше всех физиков мира знает, мертв он или жив. Действительно, не поспоришь. Этот подход получил название «квантового самоубийства» и гипотетически позволяет проверить, какая из указанных интерпретаций верна.

Каждый может вывести свою разновидность

Если посмотреть на современную физическую науку, то можно с уверенностью сказать, что на страницах исследований многострадальный котик Шрёдингера живее всех живых. Периодически ученые предлагают свои решения этого известного парадокса, а также развивают концепцию в рамках весьма интересных разработок.

  • «вторая коробка»

Например, в прошлом году исследователи из Йельского университета «дали» коту Шрёдингера вторую коробку для его смертельных пряток. На основе этого подхода ученые попробовали смоделировать систему, необходимую для работы квантового компьютера. Ведь, как известно, одна из главных сложностей в создании этого вида машины заключается в необходимости корректировать ошибки. И, как оказалось, привлечение котиков Шрёдингера — перспективный способ управления избыточной квантовой информацией.

А буквально пару недель назад международной команде ученых, возглавляемой российскими специалистами в области квантовой оптики, удалось «развести» микроскопических шрёдингеровских кошек для того, чтобы продвинуться в поисках границы между квантовым и классическим мирами. Так кот Шрёдингера помогает физикам развивать квантовые технологии коммуникации и криптографии.

Кот Шрёдингера – звезда поп-культуры

Africa Studio / shutterstock.com

Если из своей злополучной коробки кот никак не может сбежать, то выбраться за пределы научных концепций и страниц исследований ему удалось. Да еще как!

Персонаж загадочного кота с нелегкой судьбой с завидным постоянством появляется в произведениях массовой культуры. Так, кот Шрёдингера фигурирует в книгах Терри Пратчетта, Фредрика Пола, Дугласа Адамса и других всемирно известных писателей. Конечно же, не обошлось без упоминания кота в популярных телепроектах, таких как «Теория большого взрыва» и «Доктор Кто». Не говоря о том, что образ кота Шрёдингера постоянно встречается в видеоиграх и текстах песен. А интернет-портал ThinkGeek уже заработал целое состояние на продаже футболок, где на одной стороне помещена надпись: «Кот Шрёдингера жив», а на другой — «Кот Шрёдингера мертв».

У котов получается лучше

Согласитесь, можно наблюдать удивительную вещь: самый известный научный кот — это всего лишь визуализированная модель для проверки гипотезы. Однако участие в ней хвостатого любимца придало эксперименту значительную долю поэтичности и шарма. А может быть, просто дело в том, что котики все делают лучше? Вполне возможно.

И помните: в результате эксперимента Шрёдингера ни один котик не пострадал.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Запутанный кот Шрёдингера – аналитический портал ПОЛИТ.РУ

Физики вновь не дают покоя бедному животному. Арт Хобсон (Art Hobson) из Арканзасского университета опубликовал в журнале Physical Review A статью о квантовой механике, в заключении которой написал, что его выводы могут разрешить знаменитый парадокс Эрвина Шрёдингера о коте, который одновременно и жив, и мертв.

Сначала вспомним историю этого знаменитого кота. Квантовая физика, описывая объекты микромира, наделяет их свойствами, которые очень часто кажутся парадоксальными для разума обычного человека. Каждый объект обладает определенными характеристиками, например, хотя бы положением в пространстве, которое описывается координатами. У частиц могут быть заряд, спин и другие характеристики. Нам привычно, что эти характеристики могут быть точно указаны. Но для объектов микромира, к которым и относятся элементарные частицы, дело обстоит иначе. Их состояние описывается волновой функцией, которая задает вероятности, с которыми частица имеет то или иное значение каждой своей характеристики. При этом сам квантовый объект находится во всех возможных состояниях сразу (это называют суперпозицией состояний). Когда же исследователь измеряет значение характеристики, происходит «коллапс волновой функции», неопределенность исчезает.

Когда исследователь измеряет значение характеристики, происходит «коллапс волновой функции», неопределенность исчезает.

Парадокс, возникающий при применении принципов квантовой физики к объектам не микро-, а макромира, демонстрирует описанный Шрёдингером в 1935 году мысленный эксперимент с котом. Кот сидит в ящике, также в ящике есть радиоактивное вещество, подобранное с таким расчетом, что в течение часа с вероятностью 0,5 может распасться только один атом. Если атом распадается, это регистрирует счетчик Гейгера, который запускает механизм, разбивающий сосуд с синильной кислотой. Кот вдыхает ядовитые пары и умирает. Однако, пока мы не откроем ящик, мы не сможем узнать, жив ли кот. С точки зрения квантовой физики атом находится в суперпозиции двух возможных состояний (распался или не распался), более того, в суперпозиции двух состояний должен находиться и кот (живой или мертвый). Пока мы не заглянули в ящик (то есть, пока не провели измерение) спрашивать, в каком именно из двух состояний находится атом (и кот) бессмысленно.

Кот Шрёдингера стал героем книг, комиксов, видеоигр, песен и рисунков на футболках.

Надо заметить, что Шрёдингер, который хотел продемонстрировать неприменимость постулатов квантовой физики к макромиру и, возможно, немножко поиздеваться над коллегами, добился неожиданного эффекта. Яркий и наглядный образ кота, которого легко может представить себе любой читатель (вообразить фотон куда труднее), стал широко известен. Кот Шрёдингера проник в массовую культуру: стал героем книг, комиксов, видеоигр, песен и рисунков на футболках. В большей степени это относится к англоязычному миру, но постепенно кот становится всё более известен и в России. Вместе с информацией о коте, который и жив, и мертв, обыватель получает информацию о том, что квантовые объекты могут «находиться в двух состояниях сразу». Он не понимает природы этого, может вообще не знать, что это за объекты и какими могут быть их характеристики. Но разум обывателя уже подготовлен к восприятию одного из самых парадоксальных постулатов современной физики. Когда-то Стругацкие писали о восприятии человеком релятивистской физики: «…вовсе не нужно понимать, как происходит искривление пространства-времени, нужно только, чтобы такое представление с детства вошло в быт и стало привычным». Нечто подобное происходит с квантовой физикой, но не потому, что мы сталкиваемся в быту с квантовыми явлениями, а лишь благодаря выдуманному коту. Трудно однозначно судить, хорошо это или плохо, и непонятно, обрадовал бы этот факт самого Эрвина Шрёдингера.

Распространение взаимодействия со скоростью большей, чем скорость света в вакууме – вещь парадоксальная даже для физика.

А парадоксы квантовой физики этим не исчерпываются. Предположим, в ходе какого-то процесса рождается пара частиц. Законы сохранения требуют, чтобы они имели определенные характеристики. Например, из двух возникших фотонов один должен иметь спиральность +1, а другой -1. Но, как уже говорилось, до того, как наблюдатель измерит спиральность фотона, он находится в состоянии суперпозиции. И вот мы узнаем, что спиральность одного фотона положительна. Тут же у другого фотона, как бы далеко он ни находился, спиральность оказывается отрицательной. Получается, что между частицами происходит взаимодействие, причем это взаимодействие распространяется с огромной скоростью (потенциально – с бесконечной скоростью, если нам удастся разнести эти фотоны на бесконечное расстояние). Такая зависимость квантовых состояний называется «квантовой запутанностью» (термин этот также ввел Шрёдингер). Квантово запутанных частиц может быть не пара, а больше, и характеристики их могут быть не двузначными, мы лишь рассмотрели самый простой пример.

Когда-то многие считали все рассуждения о вероятностной природе квантовых явлений лишь неким умопостроением, метафорой, облегчающей понимание. Предполагали, что сами фотоны изначально «знают» свои характеристики, просто мы не можем их определить до измерения. Развитие физики показало, что это не так и что за парадоксальными построениями теоретиков стоит реальность.

Британец Джон Белл, работавший в ЦЕРНе, опубликовал в 1964 году статью, из которой следовала возможность экспериментально проверить, когда определяются характеристики квантово запутанных частиц: в момент их рождения или в тот момент, когда эта характеристика измерена. Статистические результаты эксперимента должны были отличаться в зависимости от того, какой из этих вариантов соответствует действительности.

И экспериментальные проверки последовали. В 1972 году опыт провели Джон Клаузер и Стюарт Фридман, в 1981 другой эксперимент осуществил Ален Аспэ. В обоих случаях оказалось, что квантовая запутанность реально существует и характеристика пары запутанных частиц неопределенна до ее измерения у одной из частиц. В частности, в эксперименте Аспэ общая спиральность фотонов была равна нулю, но у какого фотонов спиральность +1, а у какого -1, определялось лишь в момент измерения. До этого момента каждый фотон находился в суперпозиции двух состояний.

В дальнейшем удалось экспериментально получить пары квантово запутанных частиц. В 2007 году расстояние между квантово запутанными частицами было равно метру (в опыте физиков Мичиганского университета), в 2008 швейцарские физики добились расхождения запутанных фотонов уже на 18 километров. А чуть позже в лабораториях на островах Тенерифе и Ла Пальма в Канарском архипелаге квантово запутанные фотоны разделялись уже 144 километрами. В результате таких опытов выяснилось, что если каким-то образом взаимодействие между запутанными частицами происходит, оно должно распространяться со скоростью, превышающей скорость света в вакууме не менее чем в 100 000 раз.

Вернемся к судьбе кота Шрёдингера. В чем же состоит решение, предложенное Артом Хобсоном? В статье он рассматривает явление квантовой запутанности и анализирует результаты экспериментов с запутанными фотонами. Но для иллюстрации своих мыслей вслед за Шрёдингером обращается к образу кота. Он предлагает не считать кота  макроскопическим прибором, реагирующим на событие микромира – распад атома, а воспринимать и атом, и кота как квантово запутанные объекты. Состояние кота, по мнению физика, правильнее описывать не как (мертвый / живой), а как (мертвый при распавшемся атоме / живой при нераспавшемся атоме). Взгляд в ящик ничего не меняет, только информирует наблюдателя о том, что уже случилось.

Физики придумали как спасти кота Шредингера

В 1935 году австрийский физик Эдвин Шредингер предложил мысленный эксперимент, с целью продемонстрировать всю абсурдность квантовой механики. Участником мысленного эксперимента стал кот Шредингера, которого вместе с радиоактивным веществом и специальным механизмом, открывающим колбу с ядом, помещают в закрытый ящик. В случае распада радиоактивного атома – а это может произойти в любой момент времени, но когда точно неизвестно – механизм откроет емкость с ядом и кот погибнет. Но узнать, распался ли радиоактивный атом или нет, можно только заглянув в коробку. До этого момента, согласно принципам квантовой физики, кот одновременно и жив, и мертв. Это состояние известно как «квантовая суперпозиция» – совокупность всех состояний, в которых может одновременно находиться кот. Но можно ли как-то спасти несчастное животное? Физики полагают, что да.

Единственное, что сегодня ученым точно известно, это то, что кошки очень любят коробки

Кот в коробке

Принято считать, что кот Шредингера может находиться одновременно в двух состояниях, но исследователи из Йельского университета полагают, что кот может быть не только мертвым или живым, но что его можно спасти от гибели. Все дело в обнаруженном предупреждающем знаке для квантовых переходов, которые когда-то считались мгновенными и непредсказуемыми. В результате, судьба кота Шредингера может быть не только предсказана заранее, но даже обращена вспять! Несмотря на то, что знаменитый кот Шредингера – мысленный эксперимент, в нем заключена ключевая загадка квантовой теории.

Квантовая физика очень и очень странная и если вам кажется, что вы ее не понимаете, не беспокойтесь, так чувствуют себя даже физики. О том, почему квантовая физика так похожа на магию, читайте в здесь.

Основное предположение квантовой механики заключается в том, что в мельчайших масштабах свойства атомов квантованы, что означает, что частицы принимают дискретные, а не непрерывные состояния. Например, электрон может находиться в низкоэнергетическом состоянии, но если добавить немного больше энергии, он не будет медленно переходить в новое высокоэнергетическое состояние. Скорее, в новое состояние он перейдет непредсказуемо. Более того, если не наблюдать за ним, то атом может принимать промежуточные состояния – он будет находиться в обоих состояниях одновременно, а затем, как только вы его заметите, сразу же перейдет в одно состояние или в другое.

Однако эксперимент, проведенный в прошлом году, похоже, усложняет некоторые из основных идей квантовой теории. Согласно результатам исследования, опубликованного в журнале Nature, физикам удалось предсказать вид атомного поведения, называемый квантовым скачком, и даже обратить скачок вспять. Эксперимент оказался возможным на искусственном атоме в лабораторных условиях.

Пока кот находится в коробке, он одновременно и жив и мертв

Необходимо отметить, что подобные исследования поднимают более серьезные вопросы о природе физики и могут иметь важные последствия для совершенствования квантовых компьютеров, работа которых полагается на правила квантовой механики. Подробнее о том, что такое квантовый компьютер и как он работает, читайте в нашем материале.

Как предсказать квантовый скачок?

Искусственные атомы называют кубитами. Они применяются в качестве основных единиц информации в квантовом компьютере. При каждом измерении кубита он выполняет квантовый скачок, но эти скачки непредсказуемы, а все попытки построить квантовые вычисления крайне проблематичны. В попытках спасти кота Шредингера, команда из Йельского университета разработала эксперимент для косвенного наблюдения сверхпроводящего кубита.

Для проведения эксперимента ученые подготовили специальную установку, включающую три микроволновых генератора для облучения кубита, которые находились в герметичном трехмерном корпусе из алюминия. В ходе исследования физики использовали два специально настроенных микроволновых сигнала. Один луч микроволнового света давал энергию для квантового скачка, а другой позволял ученым следить за ситуацией. Обнаружить квантовые скачки удалось когда «атом» возбуждался или терял энергию. Как пишет The Guardian, исследователи считают, что «квантовые скачки» – это не столько резкие скачки между энергетическими уровнями атомов, но постепенные переходы, больше похожие на скольжение.

Еще больше увлекательных статей о нашей удивительной Вселенной читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен. Там регулярно выходят статьи, которых нет на сайте!

«Квантовые скачки атома в некоторой степени аналогичны извержениям вулкана. Они абсолютно непредсказуемы в долгосрочной перспективе, пишут авторы исследования

Отмечу, что в обычных атомах «состояния» представлены расположением электрона вокруг ядра атома, но в этом искусственном атоме состояние представлено квантованым свойством, значение которого изменяется по мере прохождения электронами ограждения короба из алюминия. Технически эта квантовая система – двухкубитный квантовый компьютер, следующий тем же принципам, что и другие квантовые системы, включая электроны вокруг атомов.

Вам будет интересно: Квантовая физика объяснит ваши странные поступки

Однако, даже не смотря на потрясающие результаты, у исследователей было лишь мгновение до того, как произошел переход между состояниями. Это означает, что ученые не могут предсказать точный день и время перехода состояния атома. Но этот уровень предвидения может быть полезен для квантовых компьютеров. Технология, основанная на этом эксперименте, может позволить исследователям квантовых вычислений идентифицировать ошибки прямо по мере их возникновения.

Важно понимать, что предстоит еще много работы, прежде чем эти исследования будут интегрированы в существующие квантовые компьютеры. Другие эксперты в этой области приветствовали исследование, а профессор Влатко Ведрал из Оксфордского университета охарактеризовал его как «очень красивый эксперимент». А как вы думаете, можно ли спасти кота Шредингера? Ответ будем ждать здесь!

Кот Шрёдингера | Бестиарий мысленных экспериментов

что такое кот шредингера, шредингер кот, все о коте шредингера, парадокс кота шредингера, опыт шредингера с котом, кот в коробке, ни живой ни мертвый кот, жив ли кот шредингера, эксперимент с котом

Это кот, который и жив и мёртв одновременно. Таким неблагополучным состоянием он обязан Нобелевскому лауреату по физике, австрийскому учёному Эрвину Рудольфу Йозефу Александру Шрёдингеру.

Разделы:

Суть эксперимента / парадокса

Кот находится в закрытом ящике, где имеется механизм, содержащий радиоактивное ядро и ёмкость с ядовитым газом. Характеристики опыта подобраны так, что возможность того, что ядро распадётся за 1 час, составляет 50%. Если ядро распадается, оно приводит механизм в действие, открывается ёмкость с газом, и кот погибает. Согласно квантовой механике, если над ядром не делается наблюдения, то его состояние описывается суперпозицией (смешением) двух состояний — распавшегося ядра и нераспавшегося ядра, следовательно, кот, сидящий в ящике, и жив, и мёртв сразу.

Стоит открыть ящик — и экспериментатор должен увидеть только какое-нибудь одно состояние — «ядро распалось, кот мёртв» либо «ядро не распалось, кот жив». Но пока в процессе нет наблюдателя, злополучная зверушка остаётся «мёртвоживой».

Маргинали

  • Беда не приходит одна
    Под сомнением не только здоровье хвостатого обитателя ящика, но и его гендерная принадлежность: в оригинале эксперимента кот Шрёдингера был таки кошкой (die Katze).
  • «Мёртвоживых» котов нет
    Важно помнить, что опыт Шрёдингера не призван доказать существование «мёртвоживых» котов (и, вопреки высказыванию во второй части игры «Portal», не был придуман как оправдание для убийства котов). Очевидно, что кот обязательно должен быть или живым, или мёртвым, поскольку промежуточного состояния не существует.
    Опыт показывает, что квантовая механика не способна описать поведение макросистем (к каковым относится кот): она неполна без неких правил, которые указывают, когда система выбирает одно конкретное состояние, при каких условиях происходит коллапс волновой функции и кот или остаётся живым, или становится мёртвым, но перестаёт быть смешением того и другого.
Интерпретации
Копенгагенская интерпретация отрицает, что до открытия ящика кот находится в состоянии смешения живого и мёртвого. Одни полагают, что до тех пор, пока ящик закрыт, система находится в суперпозиции состояний «распавшееся ядро, мёртвый кот» и «нераспавшееся ядро, живой кот», а когда ящик открывают, то только тогда происходит коллапс волновой функции до одного из вариантов. Другие же — что «наблюдение» происходит, когда частица из ядра попадает в детектор; однако, увы, в копенгагенской интерпретации нет чёткого правила, которое говорит, когда это происходит, и потому эта интерпретация неполна до тех пор, пока такое правило в неё не введено или не сказано, как его можно ввести в принципе.
Многомировая интерпретация Эверетта, в отличие от копенгагенской, не считает процесс наблюдения чем-то особенным. Здесь оба состояния кота существуют, но декогерируют — то есть, как понял автор, единство этих состояний нарушается в результате взаимодействия с окружающей средой. Когда наблюдатель открывает ящик, он запутывается (смешивается) с котом, отчего образуются два состояния наблюдателя, соответствующие одно живому, а другое мёртвому коту. Эти состояния не взаимодействуют друг с другом.
Кот как компетентный наблюдатель
Автор полагает, что решающее слово следовало бы оставить за котом, который, пусть и не смысля ни бельмеса в квантовой механике, уж точно лучше всех осведомлён о своём состоянии. Однако его компетентность как наблюдателя, очевидно, вызывает у учёных сомнения. Исключение представляют Ганс Моравек, Бруно Маршал и Макс Тегмарк, предложившие модификацию шрёдингерского эксперимента, известную как «квантовое самоубийство», и представлющую собой эксперимент с котом с точки зрения кота. Учёные преследовали цель показать разницу между копенгагенской и многомировой интерпретациями квантовой механики. В случае, если многомировая интерпретация верна, кот, к радости сочувствующих, становится Цоем всегда остаётся жив, поскольку наблюдать результат эксперимента участник способен лишь в том мире, в котором выживает.
  • Надав Кац из Калифорнийского университета и его коллеги опубликовали результаты лабораторного опыта, в котором им удалось «вернуть» квантовое состояние частицы обратно, причём после измерения этого состояния. Таким образом, можно сохранить жизнь коту вне зависимости от условий коллапса волновой функции. Неважно, жив он, или мёртв: всегда можно отыграть обратно [ссылка].
  • 03.06.2011г. РИА «Новости» сообщило, что китайские физики смогли создать восьмифотонного «кота Шрёдингера» [ссылка], что должно способствовать разработке будущих квантовых компьютеров

Образ в культуре

Пожалуй, никто не сделал больше для популяризации квантовой механики, чем бедолага-кот. Даже самые далёкие от этой сложной области знания люди, взволнованные судьбой вероятно страдающей зверушки, пытаются разобраться в тонкостях эксперимента, надеясь, что не всё так плохо. Кот вдохновляет деятелей искусства и массовой культуры.
Упомянем же основные его заслуги:

Литература:
Ситуация с котом Шредингера обсуждается главными героями книги Дугласа Адамса «Детективное агентство Дирка Джентли».
В книге Дэна Симмонса «Эндимион» главный герой Рауль Эндимион пишет своё повествование, находясь на орбите Армагаста в «кошачьем ящике» Шрёдингера.
В последней трети книги Роберта Хайнлайна «Кот, проходящий сквозь стены» появляется рыжий кот Пиксель, обладающий свойством кота Шрёдингера находиться в двух состояниях одновременно.
В книге Терри Пратчетта «Кот без дураков» в юмористической форме описывается порода так называемых «Шрёдингеровских котов», произошедших от того самого кота Шрёдингера. Также этот мысленный эксперимент не раз упоминается в других произведениях Пратчетта, например, в романе «Дамы и господа».
В рассказе Ф. Гвинплейна Макинтайра «В няньках у котика Шрёдингера» одним из персонажей оказывается домашний любимец самого Шрёдингера, кот Тибблс. Вокруг этого кота, собственно, и разворачивается действие юмористического рассказа, щедро приправленного подробностями из разных областей физики.
Сюжет научно-фантастического романа Фредерика Пола «Нашествие Квантовых Котов» (англ. «The Coming of the Quantum Cats», 1986 г.) построен на идее взаимодействия «соседних» Вселенных.
В философско-сатирической миниатюре Николая Байтова «Кошка Шрёдингера» парадокс Шрёдингера вывернут наизнанку: организация под названием «Лига Обратимого Времени» на протяжении 50 лет ведёт за находящейся в ящике живой кошкой ни на мгновение не прерывающееся наблюдение, полагая, что пока наблюдение ведётся — состояние, в котором пребывает кошка, не должно измениться.
В книге Лукьяненко «Последний дозор» главному герою накидывают на шею удавку под названием «кот шрёдингера», особенность которой в том, что маги не понимают, живая эта тварь или нет.
Упоминается в романе Грэга Игана «Карантин», в фэнтези Кристофера Сташефа «Маг целитель», у Грега Бира (Gregory Dale Bear) в рассказе «Чума Шрёдингера»; польский писатель Сапковский упоминает кота Кодрингера.
В киберпанк-романе Мэрси Шелли «2048» говорится, что «один тип с фамилией, напоминающей напильник, сажал какого-то несчастного биорга в железный ящик, где не было ничего, кроме ампулы с ядом».
Стихотворение Светланы Ширанковой «Кошка Шрёдингера» имеет весьма воодушевляющее начало: «Доктор Шрёдингер, Ваша кошка еще жива».
Экран:
В фильме братьев Коэнов «Серьёзный человек» студент заявляет профессору: «Я понимаю эксперимент с мёртвым котом», — что, естественно, свидетельствует об обратном.
В фильме «Repo Man» («Коллекторы», в российском прокате «Потрошители») главный герой в начале фильма рассказывает о неизвестном учёном у которого есть кот. И этот кот находится в состоянии «… и живой и мёртвый одновременно…».
В одной из серий научно-фантастического сериала «Звёздные врата SG-1» появляется кот с кличкой Шрёдингер.
Одноименный кот есть и у главного героя научно-фантастического сериала «Скользящие».
В сериале «Stargate SG-1» рыжий кот по имени Шрёдингер был подарен инопланетянину.
Мёртвый кот Шрёдингер появляется в сериале «CSI: Las Vegas» (Season 8, Episode 15: The Theory of Everything).
Кот Шрёдингера упоминается и в сериале «Теория Большого Взрыва», где в качестве ответа на вопрос девушки, стоит ли ей идти на свидание, герой проводит аналогию с котом Шрёдингера, имея в виду, что пока не попробуешь, не узнаешь: «Пенни, для того, чтобы узнать, жив кот или мёртв, надо открыть коробку».
В сериале «Bugs» в роли кота Шрёдингера выступила улика Красная ртуть в заминированном сейфе.
В японском аниме «Hellsing (OVA)» (как и в одноименной манге), есть персонаж-коточеловек по имени Шрёдингер, не живой и не мёртвый, обладающий способностью телепортироваться («быть везде и нигде»), и абсолютно неубиваемый.
В аниме «To Aru Majutsu no Index» на предложение девушки назвать котёнка Шрёдингером главгерой возражает, что этим именем котов называть нельзя.
В аниме «Shigofumi» так же фигурирует кот по имени Шрёдингер.
В японском аниме и игре «Umineko no naku koro ni» опыт используется в попытке Баттлера доказать невозможность существования магии (также используются «Доказательство дьявола», «Вороны Гемпеля», «Демон Лапласа»).
В одной из серий «Футурамы» «Law and Oracle» Шрёдингер прятал в коробке с котом наркотические вещества.
Комиксы / манга:
Небольшой комикс о коте Шрёдингера и демоне Максвелла.
Он мёртв:
Шрёдингер кота:
И другие комиксы на joyreactor.ru [ссылка].
Игры:
Существует игра-квест «Возвращение квантового кота».
В игре «Nethack» есть монстр «Квантовый механик», у которого с собой иногда имеется коробка с котом. Состояние кота не определено до момента открытия коробки.
В игре «Half-Life 2» был кот в лаборатории с телепортаторами, кошмары о котором «до сих пор» навещают Барни.
Портрет шрёдингеровского кота встречается и в ремейке по мотивам «Half-Life» 1998г. — «Black Mesa» («Чёрная Меза», ранее известная как «Black Mesa: Source»). Ссылка на нотариально заверенный скриншот.
На каждом уровне игры «Bioshock» в укромном уголке есть мёртвый кот, обозначенный как Shrodinger. Во второй части его тоже можно отыскать — кот покоится в одной из льдин в замороженной комнате с четырьмя камерами наблюдения по углам.
Одноименный кот-NPC есть в японской RPG «Shin Megami Tensei: Digital Devil Saga».
Основной слоган игры Portal, «The cake is a lie», является эрративом одного из исходов эксперимента Шрёдингера, а именно «The cat is alive». Во второй части игры кот тоже не забыт.
Упоминание об эксперименте можно найти в книге правил русской настольной игры «Эра Водолея». У кота там даже есть своя табличка характеристик — она абсолютно пуста, так что её как будто нет.
Музыка:
Несколько этапов пережил так называемый фестиваль нестандартной музыки «Кот Шрёдингера», проходивший под лозунгами «Настоящая жизнь — настоящая смерть — настоящая музыка!» и «Жив или мёртв Кот Шрёдингера? А ты?»
Гугл сообщает также, что название «КоТ ШрёдингерА» носит околомузыкальный проект очень небольшого коллектива из подмосковного Королёва.
В альбоме британской группы Tears for Fears «Saturnine Martial and Lunatic» есть песня с одноимённым названием.
Русская группа «Allein Fur» Immer тоже исполняет песню с таким названием.
Юмор:
Любая шутка про кота Шрёдингера смешная и несмешная одновременно.
Шрёдингер и Гейзенберг едут по трассе на конференцию, Шрёдингер за рулём. Внезапно раздаётся удар и он останавливает машину. Гейзенберг выглядывает на дорогу:
— Боже мой, похоже я сбил кота!
— Он умер?
— Не могу сказать точно.
Шрёдингер ходил по комнате в поисках нагадившего котёнка, а тот сидел в коробке ни жив ни мертв.
Разное:
Коту Шрёдингера уделяют внимание художники, пытаясь средствами живописи и графики передать неоднозначность его положения. Также изображения этой зверушки можно увидеть на футболках и на кружках [ссылка].
Террористов, о которых точно не известно, живы они или убиты, иногда называют «террористами Шрёдингера». Из известных личностей в таком состоянии пребывали, к примеру, Ясир Арафат, когда находился в состоянии комы перед смертью, а также Осама Бен Ладен.
Согласно Абсурдопедии, кот в мешке — это упрощенная версия эксперимента с котом Шрёдингера [ссылка].
Стивен Хокинг перефразировал ставшую крылатой фразу Ганса Йоста «Когда я слышу о культуре, я хватаюсь за пистолет» так: «Когда я слышу про кота Шрёдингера, моя рука тянется за ружьём!». Объясняестя это тем, что, как и многие другие физики, Хокинг придерживается мнения, что «Копенгагенская школа» интерпретации квантовой механики подчёркивает роль наблюдателя безосновательно.
В связи с открытием кафедры теологии МИФИ в сети получила распространение такая картинка:

Ссылки

Действительно ли существует кошка Шредингера?

Стивен Куттс Фотография

  • С правильным переохлажденным «холодильником» исследователи могут доказать, что кошка Шредингера существует в реальной жизни.
  • Классический мысленный эксперимент воплощает принципы квантовой суперпозиции.
  • Никто не ставит ребенка в угол абсолютного нуля.

    Ученые впервые считают, что они смогут показать, что кот Шредингера может существовать в реальной жизни , а не только в мысленных экспериментах.Они говорят, что для все более и более крупных квантовых объектов наложение кота кажется неизбежным. А пока ученым нужно только выяснить, что вообще мешает суперпозиции в крупнейших квантовых объектах.

    🤯 Вам нравится крутая физика. И мы тоже. Давайте вместе порезвимся.

    Этому подливают немного волнистой подливки, так что давайте сначала разберемся, что такое кошка Шредингера. Это мысленный эксперимент, или то, что когнитивный философ Дэниел Деннет назвал бы насосом интуиции , который ведет людей к новому пониманию квантовой механики.Сначала вы помещаете гипотетическую кошку в коробку. Затем вы в основном подбрасываете монету, и кошка либо убивается, либо не убивается внутри коробки.

    Коробка остается закрытой и непрозрачной все время, и нет простых обходных путей, таких как прислушивание к коту или наблюдение за движением коробки. Кошка жива или нет? Поскольку нет возможности сказать, кошка фактически и жива, и мертва. Как квантовая частица, она суперпозиционирована сразу в двух состояниях.

    Этот контент импортирован из {embed-name}.Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

    Из этого описания вы можете понять, почему идея «настоящей» кошки Шредингера так ошеломляет. Если бы сложное млекопитающее могло испытать суперпозицию, это открыло бы далеко идущие идеи, такие как телепортация.

    «За последние два десятилетия физики создали квантовые состояния в объектах, состоящих из триллионов атомов — достаточно больших, чтобы их можно было увидеть невооруженным глазом.Хотя здесь еще не включены в пространственную суперпозицию », — объясняет исследователь Стефан Форстнер .

    Команда Форстнера разработала эксперимент , который когда-нибудь сможет доказать, что большие объекты и даже живые существа могут быть наложены друг на друга. В каком-то смысле это продолжение первоначального мысленного эксперимента, потому что сегодня мы не можем провести этот эксперимент. Но команда, по крайней мере, превратила чистую философию во что-то с параметрами и процедурами.

    🐈

    Лучший пылесос для очистки кошачьей шерсти

    Выбор редакции

    Black + Decker Пылесборник HHVK515J

    Хорошо для второстепенных задач

    Эврика НЕх200

    Самый универсальный

    Блэк + Decker Spillbuster BHSB320JP

    Во-первых, они заморозили все части и содержимое гипотетического холодильника до температуры, близкой к нулю по Кельвину, включая ключевой механизм, резонатор.Затем они увидели, допускает ли эта запечатанная система с нулевым охлаждением внешнее вмешательство того типа, который исторически сводил волновые функции к одному состоянию вместо двух или более — эффект наблюдателя, который определил вопрос о кошке Шредингера и квантовой суперпозиции.

    «Одиночные частицы света попадают в резонатор и отскакивают назад и вперед несколько миллионов раз, поглощая любую избыточную энергию», — объясняют исследователи . :

    «В конечном итоге они покидают резонатор, унося лишнюю энергию.Измеряя энергию исходящих легких частиц, мы могли определить, есть ли тепло в резонаторе. Если тепло присутствовало, это означало бы, что неизвестный источник (который мы не контролировали) нарушил волновую функцию. А это означало бы, что суперпозиция невозможна в больших масштабах «.

    Итак, когда все остальные объяснения ситуации были суперзаморожены, то, что осталось — это тепло все еще проявляется или нет — является наиболее вероятным объяснением. Оттуда исследователи могут перейти к реальным кошкам или новым мысленным экспериментам.

    Кэролайн Делберт Кэролайн Делберт — писатель, редактор книг, исследователь и заядлый читатель.

    Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

    котят Шредингера: новый мысленный эксперимент ломает квантовую теорию

    Поворот известного мысленного эксперимента с кошкой Шредингера может подорвать квантовую физику или открыть путь к более глубокому пониманию того, как устроен мир

    Физика 20 марта 2019 г.

    Ричард Уэбб

    Тишк Барзанджи

    РАЗЫСКИВАЕТСЯ: ЖИВ И МЕРТВОЙ! Когда дело доходит до кота Шредингера, футболки-хипстеры пишут сами себя. Кошачий зомби в неоднозначном состоянии анимации завораживает весь мир. Для квантовых физиков это больше похоже на мучителя, цепляющегося за их веру в заветную теорию и кашляющего комками шерсти из-за ее претензий на то, чтобы обеспечить истинное понимание того, как работает реальность.

    Scram, moggie. Кошка Шредингера только что прошла модернизацию, и если вам показалось, что оригинал был странным, в нем нет ничего общего с новым. Вместо того, чтобы помещать кошку в неопределенное состояние мертвой и живой, новый сценарий, выполняющий раунды, предполагает выполнение аналогичного трюка с людьми, которые сами проводят и наблюдают за экспериментом Шредингера с кошачьим типом.

    Обоснование этого состоит в том, что если квантовая теория является универсально действенной теорией, способной понимать реальность, она должна быть способна описывать людей с помощью квантовой теории. Но это оказывается мысленным экспериментом в лучших традициях квантового обмана. Он взрывается, давая бессмысленный ответ, который, если принять его за чистую монету, снимает наши последние слабые опоры на природу квантовой реальности.

    Возможно. Когда дело доходит до квантовой теории, похоже, никогда не бывает абсолютной уверенности.Но в то время как некоторые физики продолжают спорить об истинном значении результата, другие видят в нем возможность, ключ к разгадке более мощной теории фундаментальных механизмов мира.

    С тех пор, как ее математические правила начали выкристаллизовываться в 1920-х годах, квантовая теория бросала вызов нашему чувству приличия. В мире вещей мы видим…

    «котят» Шредингера, сделанные в лаборатории из фотонов

    Катя Москвич

    Квантовый объект, который мяукает?

    (Изображение: Инеке Кампс / Getty Images)

    Эрвин Шредингер придумал знаменитый мысленный эксперимент с мертвой и живой кошкой, чтобы продемонстрировать абсурдность применения квантовой механики к обычным объектам.Теперь две команды сделали самый близкий к кошке Шредингера объект в лаборатории — соединив сотни миллионов фотонов с помощью странного квантового свойства запутывания.

    «Это не запутывание чего-то такого большого, как кошка, но, по крайней мере, котенка», — говорит Сет Ллойд из Массачусетского технологического института, квантовый физик, не участвовавший в работе.

    Результаты, представленные 23 июля на Второй Международной конференции по квантовым технологиям в Москве, Россия, предполагают, что правила квантовой механики могут распространяться на гораздо более крупные объекты, чем мы думали, и что это может иметь практическое применение.

    Мы знаем, что квантовые свойства, такие как запутанность — соединение состояний двух объектов — и суперпозиция — способность чего-либо находиться в двух состояниях одновременно — описывают поведение очень маленьких объектов, но наш опыт подсказывает нам, что эти свойства не относятся к большим. Мысленный эксперимент Шредингера подчеркивает это несоответствие.

    Если кошка находится в коробке с радиоактивным атомом, который может распадаться, вызывая высвобождение яда из колбы, то состояние кошки и состояние атома перепутаны & двоеточие; если радиоактивный атом распадается, кошка умирает. Но согласно квантовой механике, атом, квантовый объект, может одновременно находиться в суперпозиции распавшихся и не распавшихся состояний. А это значит, что кот одновременно и жив, и мертв — хотя в реальном мире это кажется абсурдным.

    Нет кошек наложенных друг на друга

    Очевидное отсутствие кошек — и других крупных объектов — в такой суперпозиции заставило физиков задуматься, где именно заканчивается квантовое царство и почему. «Есть ли граница между микро и макро, или квантовая механика применима во всех масштабах?» — спрашивает Александр Львовский, который работает в Университете Калгари в Альберте, Канада, и Российском квантовом центре в Москве, который организовал конференцию.

    Предыдущие эксперименты были направлены на то, чтобы ответить на этот вопрос, заставляя все более крупные объекты проявлять квантовые свойства. Например, два 3-миллиметровых алмаза были запутаны, и барабан размером с песчинку был пойман в соответствии с принципом неопределенности, который гласит, что вы не можете одновременно определить точное положение и импульс квантовой частицы.

    Львовский и его коллеги хотели более точно воспроизвести сценарий с кошкой Шредингера. Они использовали полупрозрачное зеркало, чтобы поместить один фотон в смесь двух квантовых состояний: одно соответствует фотону, проходящему через зеркало, а другое — отражению.Затем они запутали два государства.

    Затем команда использовала лазеры, чтобы усилить одно из состояний, так что оно распространилось на сотни миллионов фотонов. Этот луч был достаточно большим, чтобы видеть в принципе, хотя частота света была не в видимом диапазоне.

    Затем они вернули свет в его первоначальное однофотонное состояние. Измерения подтвердили, что запутанность сохранялась на протяжении всего эксперимента — даже несмотря на то, что одно состояние применялось к макроскопической системе в течение некоторого времени.

    Макро-микро ссылка

    Исследователи говорят, что это первая путаница между микроскопическим и макроскопическим объектом. Подобно тому, как атом в мысленном эксперименте Шредингера связан с кошкой, в эксперименте Львовского состояние отдельного фотона связано со стомиллионным массивом.

    «Наш прорыв заключается в том, что до сих пор люди могли создавать эти суперпозиционные состояния, содержащие всего несколько фотонов, а мы смогли сделать это с помощью 160 миллионов фотонов», — говорит Львовский.

    Между тем Николя Гизен и его коллеги из Женевского университета в Швейцарии получили аналогичные результаты, но с несколько иной экспериментальной установкой.

    Ллойд предполагает, что макромикро перепутывание можно использовать для значительного повышения точности интерферометров — устройств, которые используют запутывание для измерения очень малых различий в длине.

    Обе команды заявляют, что им еще далеко до воспроизведения эксперимента с настоящей кошкой. Как отмечает Львовский, это все равно было бы «бесчеловечно».

    Ссылки на журналы & двоеточие; Львовский & Колон; Nature Physics , DOI & Colon; 10.1038 / nphys2682; Гизин и толстая кишка; Nature Physics , DOI & Colon; 10.1038 / nphys2681

    Подробнее по этим темам:

    Предубеждение кошки Шредингера: Предлагается новый когнитивный уклон

    . 2021, 14 января; 13 (1): e12697. DOI: 10,7759 / cureus.12697.

    Принадлежности Расширять

    Принадлежности

    • 1 Кардиология, Институт кардиологии Данте Пацзанезе, Сан-Паулу, Бразилия.
    • 2 Офис научных писателей, Высшая школа наук Санта-Каса-де-Мизерикордия-де-Витория, Витория, Бразилия.
    • 3 Кардиология, Медицинский факультет, Университетский центр, Высший институт прикладной теологии, Собрал, Бразилия.
    Бесплатная статья PMC

    Элемент в буфере обмена

    Хосе Нуньес де Аленкар Нето и др. Cureus. .

    Бесплатная статья PMC Показать детали Показать варианты

    Показать варианты

    Формат АннотацияPubMedPMID

    . 2021, 14 января; 13 (1): e12697. DOI: 10,7759 / cureus.12697.

    Принадлежности

    • 1 Кардиология, Институт кардиологии Данте Пацзанезе, Сан-Паулу, Бразилия.
    • 2 Офис научных писателей, Высшая школа наук Санта-Каса-де-Мизерикордия-де-Витория, Витория, Бразилия.
    • 3 Кардиология, Медицинский факультет, Университетский центр, Высший институт прикладной теологии, Собрал, Бразилия.

    Элемент в буфере обмена

    Полнотекстовые ссылки Опции CiteDisplay

    Показать варианты

    Формат АннотацияPubMedPMID

    Абстрактный

    Когнитивные искажения могут вызывать различные медицинские ошибки и вести к злоупотреблениям, что может нанести вред пациентам. Некоторые когнитивные искажения связаны с социальным поведением, профессиональной специализацией и личным опытом, что приводит к упущению или упущению в медицинском поведении. Мы хотели бы предложить ранее не описанное когнитивное предубеждение под названием «предвзятость кошки Шредингера». В 1935 году Эрвин Шредингер предложил двойную систему, основанную на квантовой механике, согласно которой кошка могла быть живой или мертвой одновременно. «Предвзятость кошки Шредингера» — это ситуация, в которой врач принимает решение и запрашивает обследование или процедуру, в которых нет необходимости, и подвергает пациента непредвиденному риску.После процедуры, если будет хороший результат, пациент будет за это благодарен. Однако, если будет плохой результат, он все равно будет благодарен за их усилия по поиску этиологии. Эта когнитивная предвзятость в большинстве случаев отдает предпочтение терапии, а не решению не лечить.

    Ключевые слова: предвзятость; познание; эпидемиология.

    Авторские права © 2021, Аленкар Нето и др.

    Заявление о конфликте интересов

    Авторы заявили об отсутствии конкурирующих интересов.

    Цифры

    Рисунок 1.Ситуация 1 — Упражнение…

    Рис. 1. Ситуация 1 — Испытание на беговой дорожке с упражнением

    Различные сроки, которые могут произойти, когда…

    Рис. 1. Ситуация 1 — Тест на беговой дорожке с упражнением.

    Различные временные рамки, которые могут произойти, когда пациент задает простой тест на беговой дорожке.Читатель должен помнить, что коронарография, исследование, подтверждающее поражение коронарной артерии, не лишено осложнений (кровотечение, инсульт, нефропатия, вызванная контрастированием) и что стент не может снизить риск острого инфаркта миокарда в будущем или умирают и могут иметь осложнения (тромбоз или рестеноз стента и кровотечение).

    Рисунок 2.Ситуация 2 — Операция

    Рис. 2. Ситуация 2 — Операция

    Различные сроки, которые могут произойти, когда операция…

    Рисунок 2. Ситуация 2 — Операция.

    Различные сроки, которые могут произойти, когда предлагается операция. Эта гипотетическая описанная операция представляет 4% риск смерти во время операции.Риск смерти от болезни, если операция будет проведена, составляет 5% через 10 лет, такой же риск, если операция не будет проведена (1%, если операция выжила).

    Похожие статьи

    • КВАНТОВАЯ МЕХАНИКА: Улучшено: Кот Шредингера не в шляпе.

      Теще К. Теще К. Наука. 2000 27 октября; 290 (5492): 720-1.DOI: 10.1126 / science.290.5492.720. Наука. 2000 г. PMID: 17780511

    • Минимальные копии состояния кота Шредингера в многофотонной системе.

      Лу И, Чжао К. Лу И и др. Sci Rep.31 августа 2016; 6: 32057. DOI: 10,1038 / srep32057. Научный представитель 2016. PMID: 27576585 Бесплатная статья PMC.

    • Шредингер, что такое жизнь? в 75.

      Филлипс Р. Филлипс Р. Cell Syst. 2021, 16 июня; 12 (6): 465-476. DOI: 10.1016 / j.cels.2021.05.013. Cell Syst. 2021 г. PMID: 34139159

    • Снижение и предотвращение медицинских ошибок.

      Родзевич Т.Л., Хаусман Б., Хипскинд Ю.Е. Родзевич Т.Л. и др. 2021 6 августа. В: StatPearls [Интернет]. Остров сокровищ (Флорида): StatPearls Publishing; 2021 янв.2021 6 августа. В: StatPearls [Интернет]. Остров сокровищ (Флорида): StatPearls Publishing; 2021 янв. PMID: 29763131 Бесплатные книги и документы. Рассмотрение.

    • Признание употребления алкоголя и наркотиков на рабочем месте во Флориде.

      Тони-Батлер Т.Дж., Сиела Д. Тони-Батлер Т.Дж. и др. 2021 9 января. В: StatPearls [Интернет]. Остров сокровищ (Флорида): StatPearls Publishing; 2021 янв.2021 9 января. В: StatPearls [Интернет]. Остров сокровищ (Флорида): StatPearls Publishing; 2021 янв. PMID: 29939551 Бесплатные книги и документы. Рассмотрение.

    использованная литература

      1. Когнитивная предвзятость в клинической медицине. О’Салливан Э.Д., Скофилд С.Дж. J R Coll Врачи Edinb. 2018; 48: 225–232.- PubMed
      1. Как и когда специалисты по неотложной помощи вырабатывают и оценивают диагностические гипотезы? Качественное исследование с использованием головных интервью с видеосвязью и отзывом. Пелачча Т., Тардиф Дж., Триби Э., Аммирати С., Бертран С., Дори В., Чарлин Б.Ann Emerg Med. 2014; 64: 575–585. — PubMed
      1. Суждение в условиях неопределенности: эвристика и предубеждения. Тверски А., Канеман Д. Наука. 1974; 185: 1124–1131. — PubMed
      1. К инстанционной теории автоматизации.Логан Г.Д. Psychol Rev.1988; 95: 492–527.
      1. Когнитивные ошибки, обнаруженные в анестезиологии: обзор литературы и пилотное исследование. Стиглер MP, Neelankavil JP, Canales C, Dhillon A. Br J Anaesth. 2012; 108: 229–235. — PubMed

    Показать все 17 ссылок

    LinkOut — дополнительные ресурсы

    • Источники полных текстов

    • Источники другой литературы

    • Разное

    [Икс]

    цитировать

    Копировать

    Формат: AMA APA ГНД NLM

    Кот Шредингера и квантовая теория — Astronoo

    Квантовая теория мира объекты иначе, чем макроскопические объекты, т.е. наш масштаб в классическом мире.
    Например, в классическом мире положение и скорость автомобиля хорошо определены.
    В квантовом мире невозможно одновременно и точно знать положение частицы и ее скорость. Эксперты называют неравенством Гейзенберга, установленным в 1927 году немецким физиком Карлом Вернером Гейзенбергом. В квантовой механике невозможно точно узнать значение параметра без его измерения. Математическая теория описывает состояние не точным крутящим моментом, скоростью и положением, а волновой функцией, которая вычисляет вероятность нахождения частицы в одной точке.Отсюда вероятностный характер квантовой механики, предсказавшей, что частицы — это волны, а не только материальные точки. Поэтому он может быть сразу в двух местах. Представьте, что состояние частицы полностью описывается ее цветом, который может принимать только два значения: красный или синий. В нашем мире два цвета, поэтому оба состояния отлично различимы. В мире квантовых состояний существуют как красный, так и синий цвет.

    Кот Шредингера или проблема измерения

    		Автоматический перевод Категория: материя и частицы

    Наблюдатель меняет то, что видит!
    Некоторые события происходят только потому, что за ними наблюдают, если бы их никто не видел, их бы не было. В этом и заключается смысл опыта, известного как «кот Шредингера».
    В 1935 физик Эрвин Шредингер провел эксперимент с кошкой в ​​реальном мире, запечатанной в непрозрачной коробке. В этом ящике устройство убивает животное, когда оно обнаруживает распад радиоактивного атома квантового мира. В квантовом мире радиоактивный атом, такой как атом урана, может существовать в двух наложенных друг на друга состояниях: нетронутом и распавшимся. Это состояние суперпозиции немедленно прекращается, когда есть наблюдение, тогда мы говорим, что есть декогеренция, когда система A и B становится A или B.
    Если вероятности указывают на то, что распад имеет равные шансы произойти через одну минуту, квантовая механика утверждает, что, поскольку не выполняется податливость, атом находится одновременно в двух состояниях: неповрежденном и распавшемся. Но дьявольский механизм, изобретенный Эрвином Шредингером, связывает состояние кошки с состоянием радиоактивных частиц, поэтому кошка будет одновременно находиться в двух состояниях (состоянии живой и мертвой) до открытия коробки.

    Поскольку наблюдение запускает выбор между двумя состояниями, мы просто не можем определить, умерла кошка или нет, через минуту.
    Наш мозг не готов принять такую ​​ситуацию для макроскопического объекта в реальном мире как частицу, наш разум принимает дизайн волновой функции. Что следует. Исторически волновая функция была введена Луи де Бройлем в его диссертации в 1924 году.
    Ее название отражает тот факт, что она придает каждой частице интерференционные свойства волны, обобщенный волновой-частичный дуализм света, введенный Максом Планком. Эта ситуация неосуществима чисто мысленным экспериментом, потому что вы никогда не сможете измерить, что кошка и мертва, и жива, это попытка определить ее состояние обязательно вызывает коллапс волновой функции, неразделимые два различных состояния.
    Эти утверждения — мыслимая чушь, когда системы определяются волновыми функциями. Но что касается кошки Шредингера, наш разум отказывается признать, что пока коробка не открыта и мы не выяснили состояние кошки, кошка не мертва и не жива.
    Тайна Вселенной может быть описана в недрах атома.

    Изображение: Иллюстрация © Милен Симоэс, арт-директор.


    Откуда взялся выбор кота для этого мысленного эксперимента? Возможно, это отсылка от кота Шредингера Чешира.

    Чеширский кот

    Чеширский кот — вымышленный персонаж, которого мы видим в «Алисе в стране чудес» Льюиса Кэрролла.
    Малин и философ, он убегает, чтобы приказать обезглавить Королеву сердца, сделав свое прозрачное тело. Кошка появляется и исчезает так возвышенно, развлекая Алису.
    Кошка иногда ставит ногу на философские вопросы, которые мешают Алисе.В какой-то момент истории кошка полностью исчезла, пока от него не осталась его улыбка. Эта сказка — восторг, когда абсурд следует строгой логике. Незабываемые персонажи — Белый Кролик, Мартовский Заяц, Шляпник, Королева Сердца, но особенно Чеширский Кот. Этот кот — один из немногих персонажей, которых встречает Алиса, что кажется разумным. Тем не менее, он описывает себя как сумасшедшего, в отличие от собаки, которая рычит, когда счастлива, и виляет хвостом, когда злая.

    Это тоже парадокс Алисы в Стране чудес, доказано, что глупцы думают нормально, а те немногие, которые должны считать себя сумасшедшими.

    Изображение: Чеширский кот и его странная особенность, нажмите на изображение кота, чтобы посмотреть видео на facebook.


    Чеширский кот в Алисе-а-Пи-де-Мервей ( 1865 )

    Волна или частица

    Только наблюдение выявляет красную или синюю систему свойств.Без него объект имеет два свойства. Вот почему квантовую систему необходимо описывать в целом, не отделяя один объект от другого, хотя они могут быть пространственно разделены.
    Это состояние называется запутанным. Запутанность (лат. Intricare, путать) означает на обычном языке «запутанность». Квантовая запутанность означает, что любой набор квантовых объектов может быть помещен в суперпозицию состояний.
    Каждый из этих операторов описывает сразу несколько объектов, свойства которых связаны.
    Если объект 1 находится в определенном состоянии, это частично определяет состояние объекта 2.
    Даже если они разделены большими пространственными расстояниями, две системы не являются независимыми и должны рассматриваться {S1 + S2} как единая система.
    Квантовая механика, объясняющая существование материи, является для ученых величайшим интеллектуальным приключением 20 века.

    Изображение: исследователям удалось запутать колебания двух пар ионов.Эта странная взаимосвязь, являющаяся квантовой запутанностью, показана на этом изображении. Ионы связаны между собой пружиной, и каждая пара колеблется (Джон Йост и Джейсон Амини).

    В новой сногсшибательной статье физики дают коту Шредингера чеширскую ухмылку

    «Я часто видела кошку без ухмылки», — подумала Алиса. «Но ухмылка без кота! Это самое любопытное, что я когда-либо видел в своей жизни!»

    Это опыт выдающегося физика Якира Ааронова.Вместе с коллегой-израильским физиком Даниэлем Рорлихом он теоретически показал, как частица может показывать свое лицо в углу эксперимента, не нуждаясь в своем теле где-либо в поле зрения.

    Чтобы быть более точным, их анализ утверждает, что информация может передаваться между двумя точками без обмена частицами.

    Теория восходит к 2013 году, когда исследователи из США и Саудовской Аравии предположили, что своего рода замораживающий эффект, применяемый к квантовой волне, все еще может быть недостаточным, чтобы остановить ее от передачи информации.

    «Нам это показалось чрезвычайно интересным — возможность общения без каких-либо переходов между двумя людьми, которые общаются друг с другом», — объяснил Ааронов Анне Демминг на Phys.org.

    «И мы хотели посмотреть, сможем ли мы это лучше понять».

    Экспериментальная модель, на которой они основывают свои расчеты, на удивление проста.

    Представьте коридор, один конец которого закрыт зеркальной дверью. В квантовой физике, где объекты не определены до тех пор, пока их не увидят, дверь одновременно открыта и закрыта, пока ее не увидят, в отличие от осужденного кота в предложенном Шредингером мысленном эксперименте.

    Если бы частица была отправлена ​​по коридору, ее судьба также была бы туманной возможностью, пока ее путешествие не стало известно. Он бы отражал, а не размышлял. Проходить и не проходить.

    Это потому, что волна возможности частицы имеет характеристики любой физической волны. Существуют гребни и впадины, определяющие вероятность того, что частица где-то будет обнаружена, и фазы по мере ее развития с течением времени.

    Проще говоря, по мнению физиков, часть фазы частицы, описывающая ее угловой момент или спин, должна изменяться в зависимости от открытого или закрытого состояния зеркала.

    Даже когда частица должна находиться далеко от этого конца коридора, Ааронов и Рорлих обнаружили, что это почти так, как будто импульс должен быть способен дотянуться призрачным пальцем до закрытой двери, прежде чем отнести немного назад. информация с ним.

    Частицы, как правило, не отпускают такие вещи, как вращение или заряд, чтобы заставить их блуждать и влиять на отдаленное окружение, известно не больше, чем улыбка, когда лицо уходит.

    «Если вы говорите о кошке и ее ухмылке, это очень странно», — сказал Рорлих Деммингу на Phys.org.

    «Но, конечно, все это нужно преобразовать обратно в элементарные частицы, и если элементарная частица теряет свое вращение из-за того, что ее спин уходит в другое место — может быть, мы сможем к этому привыкнуть».

    Ааронов не новичок в подобной Стране чудес абсурдности квантовой физики. Более полувека назад он работал с известным физиком-теоретиком Дэвидом Бомом над анализом нелокальных эффектов на частицы в электромагнитных полях.

    В том, что сейчас называется эффектом Ааронова-Бома, заряженная частица может подвергаться воздействию электромагнитного потенциала, даже если она ограничена областью, где окружающие магнитное и электрическое поля равны нулю.

    Представьте себе парусную лодку, плывущую, когда океан спокоен и воздух спокоен. Конечно, «что-то» должно подталкивать судно, можете возразить вы. Без каких-либо явных движений, ваши глаза будут двигаться к горизонту с недоумением, что еще может быть причиной.

    То, чем является этот отдаленный эффект, вызывает такое же недоумение для квантовых физиков, как и для всех нас.

    Для того, чтобы что-то переместилось, что-то должно пересечь свое местоположение и сказать ему, в какую сторону или с какой скоростью двигаться. Вещи не просто сами решают, как действовать.

    И все же мы уже видим некоторые явно «жуткие» действия в квантовой физике, которые еще предстоит полностью объяснить. Волны, «запутанные» прошлой связью, могут мгновенно разделиться на дискретные частицы, которые коррелируют друг с другом, независимо от того, насколько далеки они друг от друга.

    Объяснение Ахаранова основано на концепции, называемой модульным импульсом: характеристике частиц, которую трудно оценить во всех деталях без твердой основы в математике квантовой теории поля.

    По сути, в отличие от повседневного импульса, который мы можем испытать непосредственно в терминах стрельбы пулями и летающими пузырями, модульный импульс занимает свое место в квантовом мире волн вероятности, поскольку они колеблются и интерферируют друг с другом в пространстве.

    Это не совсем тот импульс, который мы использовали бы, чтобы описать, как шарик для игры в пинбол прыгает в машине.Но это своего рода импульс, который показывает свое присутствие в том, как мы вычисляем возможности движения, даже если последствия его действий немного сложнее представить.

    «Хотя очень удивительно, что свойства могут покидать свои частицы, не так уж удивительно сказать, что ничего не произошло и был эффект», — сказал Ааронов Phys.org.

    Какие практические последствия — если таковые имеются — могут иметь фундамент, будут находиться в руках будущих экспериментов и инженеров.

    По мнению Ааронова и Рорлиха, анализ направлен на решение вопроса о том, что означает для частиц действовать локально, подразумевая, что его свойства, такие как самодовольная ухмылка Чеширского кота, иногда могут иметь большее значение, чем местонахождение его тела.

    Это исследование было опубликовано в Physical Review Letters .

    Кот Шредингера и слияние в иностранную корпорацию | Аллен Мэткинс

    Когда калифорнийская корпорация сливается с иностранной корпорацией, слияние вступает в силу в соответствии с законодательством юрисдикции, в которой организована оставшаяся корпорация.В Калифорнии слияние будет вступать в силу в отношении исчезающей калифорнийской корпорации с момента вступления в силу в иностранной юрисдикции после подачи необходимой документации государственному секретарю Калифорнии. Cal. Корпоративный кодекс § 1108. Если, например, калифорнийская корпорация сливается с делавэрской корпорацией и слияние вступает в силу в Делавэре 1 января, то слияние вступит в силу в Калифорнии 1 января, как только в Калифорния.

    Однако из этого правила есть исключение, если дата подачи в Калифорнии более чем через шесть месяцев после вступления в силу в иностранной юрисдикции (или если полномочия калифорнийской корпорации приостановлены на момент вступления в силу в иностранная юрисдикция), слияние в отношении исчезающей корпорации в Калифорнии вступает в силу с даты подачи заявки в Калифорнии. Cal. Корпоративный кодекс, § 1108 (e). Таким образом, если калифорнийская корпорация сливается с делавэрской корпорацией и слияние вступает в силу в Делавэре 1 января, но в Калифорнии не подаются документы до 15 июля, слияние не вступит в силу в Калифорнии до 15 июля.

    Это создает причуду, напоминающую знаменитого кошачьего Шредингера. Предположим, что это 1 февраля, и калифорнийская корпорация слилась с делавэрской корпорацией, действующей в Делавэре 1 января, но в Калифорнии не было подано никаких документов.1 февраля нельзя сказать, существует ли калифорнийская корпорация. Если необходимая подача в Калифорнии подана в течение шести месяцев с даты вступления в силу в Делавэре, ее не существует 1 февраля. Если, однако, подача подана более чем через шесть месяцев после даты вступления в силу в Делавэре, она продолжает существовать в Калифорнии.

    Корпорация, которая была и есть

    Для тех, кто не знаком с кошкой Шредингера, это ссылка на знаменитый мысленный эксперимент, разработанный австрийским физиком Эрвином Шредингером в 1935 году. В эксперименте участвует гипотетическое животное из семейства кошачьих в коробке с пузырьком с ядом, радиоактивным источником, молотком и счетчиком Гейгера. Если исходная атомная частица распадается, счетчик Гейгера обнаруживает излучение, запускает молоток, который разбивает пузырек и убивает кошку. Проблема в том, что в квантовой механике частицы существуют во всех возможных состояниях (так называемое квантовое предположение), поэтому они, как это ни парадоксально, распадаются и не распадаются одновременно. Это означает, что кошка одновременно мертва и жива, и наблюдатель не узнает о состоянии кошки, пока ящик не откроется.

    .

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Карта сайта
© Copyright 2019, All Rights Reserved, info @ howtohostel.ru