Теперь Кью работает в режиме чтения

Мы сохранили весь контент, но добавить что-то новое уже нельзя

Что такое кот Шредингера простыми словами?

ФизикаНаука+1
Даша Мороз
  ·   · 356,8 K
окончил РХТУ им. Д.И. Менделеева, главный...  · 27 окт 2015

Как объяснил нам Гейзенберг, из-за принципа неопределенности описание объектов квантового микромира носит иной характер, нежели привычное описание объектов ньютоновского макромира. Вместо пространственных координат и скорости, которыми мы привыкли описывать механическое движение, например шара по бильярдному столу, в квантовой механике объекты описываются так называемой волновой функцией. Гребень «волны» соответствует максимальной вероятности нахождения частицы в пространстве в момент измерения. Движение такой волны описывается уравнением Шрёдингера, которое и говорит нам о том, как изменяется со временем состояние квантовой системы.

Теперь про кота. Всем известно, что коты любят прятаться в коробках (thequestion.ru). Эрвин Шредингер тоже был в курсе. Более того, с чисто нордическим изуверством он использовал эту особенность в знаменитом мысленном эксперименте. Суть его заключалась в том, что в коробке с адской машиной заперт кот. Машина через реле подсоединена к квантовой системе, например, радиоактивно распадающемуся веществу. Вероятность распада известна и составляет 50%. Адская машина срабатывает когда квантовое состояние системы меняется (происходит распад) и котик погибает полностью. Если предоставить систему "Котик-коробка-адская машина-кванты" самой себе на один час и вспомнить, что состояние квантовой системы описывается в терминах вероятности, то становится понятным, что узнать жив котик или нет, в данный момент времени, наверняка не получится, так же, как не выйдет точно предсказать падение монеты орлом или решкой заранее. Парадокс очень прост: волновая функция, описывающая квантовую систему, смешивает в себе два состояния кота - он жив и мертв одновременно, так же как связанный электрон с равной вероятностью может находится в любом месте пространства, равноудаленного от атомного ядра. Если мы не открываем коробку, мы не знаем точно, как там котик. Не произведя наблюдения (читай измерения) над атомным ядром мы можем описать его состояние только суперпозицией (смешением) двух состояний: распавшегося и нераспавшегося ядра. Кот, находящийся в ядерной зависимости, и жив и мертв одновременно. Вопрос стоит так: когда система перестаёт существовать как смешение двух состояний и выбирает одно конкретное?

Копенгагенская интерпретация эксперимента говорит нам о том, что система перестаёт быть смешением состояний и выбирает одно из них в тот момент, когда происходит наблюдение, оно же измерение (коробка открывается). То есть сам факт измерения меняет физическую реальность, приводя к коллапсу волновой функции (котик либо становится мёртвым, либо остаётся живым, но перестаёт быть смешением того и другого)! Вдумайтесь, эксперимент и измерения, ему сопутствующие, меняют реальность вокруг нас. Лично мне этот факт выносит мозг гораздо сильнее алкоголя. Небезызвестный Стив Хокинг тоже тяжело переживает этот парадокс, повторяя, что когда он слышит про кота Шредингера, его рука тянется к браунингу. Острота реакции выдающегося физика-теоретика связанна с тем, что по его мнению, роль наблюдателя в коллапсе волновой функции (сваливанию её к одному из двух вероятностных) состояний сильно преувеличена.

Конечно, когда профессор Эрвин в далеком 1935 г. задумывал свое кото-измывательство это был остроумный способ показать несовершенство квантовой механики. В самом деле, кот не может быть жив и мертв одновременно. В результате одной из интерпретаций эксперимента стала очевидность противоречия законов макро-мира (например, второго закона термодинамики - кот либо жив, либо мертв) и микро-мира (кот жив и мертв одновременно).

Вышеописанное применяется на практике: в квантовых вычислениях и в квантовой криптографии. По волоконно-оптическому кабелю пересылается световой сигнал, находящийся в суперпозиции двух состояний. Если злоумышленники подключатся к кабелю где-то посередине и сделают там отвод сигнала, чтобы подслушивать передаваемую информацию, то это схлопнет волновую функцию (с точки зрения копенгагенской интерпретации будет произведено наблюдение) и свет перейдёт в одно из состояний. Проведя статистические пробы света на приёмном конце кабеля, можно будет обнаружить, находится ли свет в суперпозиции состояний или над ним уже произведено наблюдение и передача в другой пункт. Это делает возможным создание средств связи, которые исключают незаметный перехват сигнала и подслушивание.

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. youtube.com

Когда я всё  это тут прочитал, у меня глаза сдвинулись  к переносице, и я два часа просидел в ступоре , и упаси... Читать дальше
Психолог: консультации онлайн. Публицист...  · 23 апр 2019  · youtube.com/c/ОлегГерт_психолог
Эксперимент, который иллюстрирует, что все возможные варианты развития событий, все возможные состояния объектов во Вселенной существуют параллельно и одномоментно, - а реальностью для человека становится тот, который он делает... Читать далее
Консультация (Skype) 3 000 руб. Связаться: https://vk.com/gertolegПерейти на vk.com/gertoleg
1 эксперт не согласен
Плюсов у ответа много, но по сути он неверен. Внимание человека никоим образом не делает что-либо реальным. И... Читать дальше
Программист, гейм-девелопер, дизайнер, художник  · 11 окт 2015
«Кот Шредингера» — это мысленный эксперимент, предложенный одним из пионеров квантовой физики, чтобы показать, насколько странно квантовые эффекты выглядят применительно к макроскопическим системам. Постараюсь объяснить... Читать далее
3 эксперта согласны

Спасибо! давно ждал подобного объяснения.

О господи,попросили по-людски,настрочили целую  поэму.Давайте пофантазируем,вот у нас есть пушистый котик,мы посадим его в стиральную машину и постираем (конечно мысленно,мы не живодеры),перед концом стирки мы закроем оконце... Читать далее

все бы так отвечали, а то для многих этот сайт - личная сцена, где можно беззастенчиво по умничать

По образованию физик, работаю программистом  · 25 сент 2021
Кот Шрёдингера это герой мысленного эксперимента, в котором в парадоксальной форме показано явление квантовой суперпозиции, когда одна и та же система (Кот) может находиться сразу в двух противоположных состояниях (живом и мёртв... Читать далее
Фантастика  · 3 нояб 2021
Это очень просто. Шрёдингер для объявления простым людям одной теории квантовой механики предложил мысленный эксперимент. Я упрощу еще больше. Сажаем в коробку кота и кладем в неё стеклянную ампулу с ядом , трясем коробку. Если... Читать далее
Ответ правильный, только можно было в эту интерпретацию включить волновую функцию, поскольку именно о ней идет... Читать дальше
кандидат физико-математических наук, научный...  · 26 окт 2015
Поведение объектов микромира (элементарных частиц, атомов, молекул) существенно отличается от поведения объектов, с которыми нам обычно приходится иметь дело. Например, электрон может пролетать одновременно через два пространств... Читать далее
Диванный комментатор. Человек, живущий для себя...  · 25 авг 2017
Выпрыгнул кот с балкона, пока ты спускаешься на 1ый этаж, ты не знаешь, жив он или мертв. Он одновременно и жив и мертв. Почему вообще во всех гипотетических загадках прицепились к коту? Да, кот Шредингера, но давайте хоть гипот... Читать далее

Ахахаха, это правильно! Даже самые плохие котики лучше людей!

Первый
Человек, Компьютерщик - LinUx`оид,Arduino и пр.  · 1 окт 2021
Кот взят просто для примера, как загадочное, умное, не до конца изученное животное. Известны случаи, когда коты (кошки), увезенные из родных мест далеко самостоятельно находили дорогу назад. На самом деле речь идет об... Читать далее
А есть до конца изученные животные???!!! Включая человека.
Безработный  · 22 мая 2021

Это математическая абстракция природного явления, реальную модель которого учёные распознать не смогли. Как и двухщелевой эксперимент, в котором неясна причина отклонения частиц от прямолинейного движения.