Deutsch        English           Русский           Česky           中文           Български
ZNAMBG.com
Коронавирус COVID-19 Situation update






КОТКАТА НА ШРЬОДИНГЕР

05.06.2021
Котката на Шрьодингер: В кутията има котка, радиоактивен елемент, детектор за радиация, генерирана по време на разпадането и смъртоносно количество отрова, която се отделя при активиране на детектора.

Котката на Шрьодингер е мисловен експеримент, предложен от Ервин Шрьодингер - австрийски физик-теоретик и философ, един от създателите на квантовата механика, носител на Нобелова награда за физика през 1933 г.

Шрьодингер описва система, която се състои от затворена и непрозрачна кутия, вътре в която се намира котка, бутилка с отровен газ и устройство, което съдържа една радиоактивна частица, чиято вероятност да се разпадне за 1 час е 50%. Ако частицата се разпадне в този един час, отровата се освобождава и котката умира. В края на зададеното време има еднаква вероятност от 50% котката да е или мъртва или жива.

Според принципите на квантовата механика, докато кутията е затворена, състоянието й вътре ще е комбинация от двете възможни състоянията „жива котка“ и „мъртва котка“. След като обаче кутията се отвори, състоянието на котката ще се позиционира само в едно от двете състояния.

Въпросът е кога системата и респективно котката, престават да съществуват като смесване на двете състояния и избират едно от двете.

Целта на експеримента е да се покаже, че квантовата механика има нужда от допълнителни правила, чрез които да се разбере, кога изчезва неопределеността, породена от комбинацията от всички възможни състояния на системата, съществуващи едновременно.

Котката е въвлечена в мисления експеримент, за да илюстрира по-ясно проблема – по-лесно е да си представим частица с равна вероятност да се е разпаднала или не, но е трудно да си представим котка, която да е едновременно и жива, и мъртва.

Докато в класическото описание на системата котката ще бъде жива или мъртва, преди да отворим кутията и да проверим нейното състояние, в квантовата механика системата е в суперпозиция на възможните състояния, докато наблюдателят не се намеси, което не може да бъде възможно чрез простото използване на логиката. Преминаването от суперпозиция на състоянията към определено състояние се случва като последица от процеса на измерване (отваряне на кутията), но крайното състояние на системата не може да се предвиди: може да се определи само вероятността за получаване на всеки резултат. Естеството на процеса остава неизвестно, което поражда различни интерпретации.

Ервин Шрьодингер

Според Копенхагенската интерпретация, в момента, в който отворим кутията системата престава да бъде смесване на състояния и избира едно от тях. Самият акт на наблюдение променя състоянието на системата и така получаваме жива или мъртва котка. Този колапс на вълновата функция е необратим и неизбежен в процеса на измерване. Това е прагматичен подход към проблема, който разглежда колапса като физическа реалност, без да го обяснява напълно.

В интерпретацията на „паралелните светове“, формулирана от Хю Еверет през 1957 г. , процесът на измерване включва разклонение във времевата еволюция на вълновата функция. При отваряне на кутията, вселената се разделя на две отделни вселени, в едната от която котката е жива, а в другата мъртва. И двете вселени са реални, но не могат да взаимодействат помежду си поради квантовата декохерентност .

Релационната интерпретация отхвърля обективното тълкуване на системата и предлага вместо това състоянията на системата да се явява състояние на отношенията между наблюдателя и системата. Следователно различните наблюдатели ще виждат една и съща система по различен начин. Преди да отвори кутията, котката има информация за състоянието на устройството, но експериментаторът не разполага с тази информация за случилото се в кутията. По този начин котката знае какво е състоянието й, докато за експериментатора съдържанието на кутията все още е неизвестно. Само когато кутията е отворена и двамата наблюдатели имат една и съща информация за случилото се, двете описания на системата се свеждат до един и същ резултат.


 Ивайло Лазаров
ivobg.net

 

 
 
 

Този сайт използва бисквитки (cookies). Ако не сте съгласни, научете повече   |