fbpx
Кіт Шредінгера - експеримент

«Кіт Шредінгера» – найпростіше пояснення знаменитого експерименту

Ви майже напевне колись та й чули цю фразу, якою позначається цей відомий уявний експеримент. В цій невеликій статті спробуємо описати його максимально простими словами.

Отже, «Кіт Шредінгера» – це уявний експеримент, запропонований одним з піонерів квантової фізики – Ервіном Шредінгером, щоб продемонструвати, наскільки дивно квантові ефекти виглядають по відношенню до макроскопічних систем.

У дуже, дуже дрібних масштабах світ складається з речей, які поводяться вельми незвично. Одна з найбільш дивних характеристик таких об’єктів – здатність перебувати в двох взаємовиключних станах одночасно.

Що з інтуїтивної точки зору ще більш незвично (хтось навіть скаже, моторошно) – акт цілеспрямованого спостереження усуває цю невизначеність, і об’єкт, який тільки що знаходився в двох суперечливих станах одночасно, постає перед спостерігачем лише в одному з них.

На субатомному рівні всі до цього вже давно звикли. Існує математичний апарат, що описує ці процеси, і знання про них знайшли найрізноманітніші застосування: наприклад, в комп’ютерах і криптографії.

На макро рівні ж, ці ефекти не спостерігаються: звичні нам об’єкти завжди знаходяться в єдиному конкретному стані.

А тепер проведемо уявний експеримент. Беремо кота і садимо його в ящик. Туди ж поміщаємо колбу з отруйним газом, радіоактивний атом і лічильник Гейгера. Радіоактивний атом може розпастися в будь-який момент, а може і не розпастися. Якщо він розпадеться, лічильник ідентифікує радіацію, нехитрий механізм розіб’є колбу з газом, і наш кіт загине. Якщо ж ні – кіт залишиться живий.

Закриваємо ящик. З цього моменту з точки зору квантової механіки наш атом знаходиться в стані невизначеності – він розпався з імовірністю 50% і не розпався з імовірністю 50%. До того, як ми відкриємо ящик і заглянемо туди (зробимо спостереження), він буде перебувати в обох станах відразу. А оскільки доля кота безпосередньо залежить від стану цього атома, виходить, що кіт теж буквально живий і мертвий одночасно. Саме так цю ситуацію описала б квантова теорія у фізиці. 

Шредінгер навіть не здогадувався, якого шуму наробить його ідея. Зрозуміло, сам експеримент навіть в оригіналі описаний надзвичайно грубо і без претензії на наукову акуратність: автор хотів донести до колег ідею про те, що теорію необхідно доповнити більш чіткими визначеннями таких процесів, як «спостереження», щоб виключити сценарії з котами в ящиках з її юрисдикції.

Ідею кота використовували навіть для того, щоб «довести» існування Бога як вищого розуму, який безперервним своїм спостереженням робить можливим саме наше існування. Насправді ж «спостереження» не вимагає наявності свідомого спостерігача, що позбавляє квантові ефекти деякої частки містики. 

Але навіть при цьому квантова фізика залишається на сьогодні фронтом науки з безліччю непояснених явищ та їх інтерпретацій.

Дорога редакція
Дорога редакція
Трансформуємо каву і натхнення в тексти, і віримо в те, що все буде добре.
Цікаве по темі:
Добавить комментарий

Pin It on Pinterest