O Schrödingerovoj mački jednostavnim riječima. Schrödingerova teorija jednostavnim riječima

Uprkos činjenici da je planetarni model atoma dokazao svoju valjanost, teorija koja je postojala u to vrijeme nije mogla u potpunosti objasniti sve procese, koji su uočeni u stvarnom životu. Pokazalo se da u stvarnosti, iz nekog razloga, klasična Njutnova mehanika ne funkcioniše na mikro nivou. One. model prototipa, pozajmljen iz stvarnog života, ne odgovara zapažanjima naučnika tog vremena u slučaju razmatranja atoma umjesto našeg Sunčevog sistema.

Na osnovu toga, koncept je značajno redizajniran. Postojala je takva disciplina kao kvantna mehanika. Počeci ovog pravca bili su izvanredni fizičar Erwin Schrödinger.

Koncept superpozicije

Glavni princip koji razlikuje novu teoriju je princip superpozicije. Prema ovom principu, kvant (elektron, foton ili proton) može biti u dva stanja u isto vrijeme. Ako olakšati razumevanje ovom formulacijom, dobijamo činjenicu koju je potpuno nemoguće zamisliti u našim umovima. Kvant može biti na dva mjesta u isto vrijeme.

U vrijeme svoje pojave, ova teorija je bila u suprotnosti ne samo s klasičnom mehanikom, već i sa zdravim razumom. Čak i sada obrazovana osoba daleko od fizike teško može zamisliti takvu situaciju. Na kraju krajeva, ovo shvatanje na kraju podrazumeva da on sam čitalac može biti tu i tamo sada. Upravo na taj način čovjek pokušava zamisliti prijelaz iz makrosvijeta u mikrosvijet.

Za osobu koja je navikla da iskusi djelovanje Njutnove mehanike i da sebe percipira u jednoj tački u prostoru, bilo je izuzetno teško zamisliti da se nalazi na dva mjesta odjednom. osim toga, nije bilo teorije ili obrazaca kao takvih tokom prelaska sa makro na mikro. Nije bilo razumijevanja određenih numeričkih vrijednosti i pravila.

Kako god, instrumenti tog vremena omogućili su da se jasno zabilježi ova "kvantna disonanca". Laboratorijski instrumenti su potvrdili da su formulisani postulati zaista konzistentni i da je kvant sposoban da bude u dva stanja. Na primjer, elektronski plin je otkriven oko jezgra atoma.

Na osnovu ovoga, Schrödinger je formulirao poznati koncept koji je danas poznat kao teorija mačaka. Svrha ove formulacije je bila da pokaže da postoji ogroman jaz u klasičnoj teoriji fizike koji zahtijeva dodatno proučavanje.

Shroedingerova mačka

Misaoni eksperiment o mački bio je to mačka je stavljena u zatvorenu čeličnu kutiju. Kutija je bila opremljena uređaj sa otrovnim gasom i uređaj sa atomskim jezgrom.

Na osnovu poznatih postulata, jezgro atoma može se raspasti na komponente u roku od jednog sata, ali se ne može raspasti. Shodno tome, vjerovatnoća ovog događaja je 50%.

Ako se jezgro raspadne, tada se aktivira kontrarekorder i kao odgovor na ovaj događaj oslobađa se otrovna tvar iz prethodno opisanog uređaja kojim je kutija opremljena. One. mačka umire od otrova. Ako se to ne dogodi, mačka neće umrijeti. Na osnovu 50% šanse za propadanje, mačka ima 50% šanse da preživi.

Na osnovu kvantne teorije, atom može biti u dva stanja odjednom. One. atom se i raspao i nije se raspao. To znači da je diktafon radio, razbio posudu sa otrovom i nije se raspao. Mačka je bila otrovana otrovom, a mačka nije bila otrovana otrovom u isto vrijeme.

Ali jednostavno je nemoguće zamisliti takvu sliku da je prilikom otvaranja kutije istraživač otkrio i mrtvu i živu mačku. Mačka je ili živa ili mrtva. Ovo je paradoks situacije. Nemoguće je za svest gledaoca da zamisli mrtvu-živu mačku.

Paradoks je to mačka je objekat makrokosmosa. Shodno tome, reći za njega da je živ i mrtav, tj. je u dva stanja odjednom, slično kvantu, neće biti sasvim ispravno.

Koristeći ovaj primjer, Schrödinger se posebno koncentrisao na činjenicu da ne postoje jasne paralele između makro- i mikrosvijeta. Naknadni komentari stručnjaka objašnjavaju da treba uzeti u obzir sistem detektor zračenja-mačka, a ne sistem mačka-gledač. U sistemu detektor-mačka, verovatan je samo jedan događaj.

Postojala je neka vrsta "sekundarnog" kvaliteta. I sam se rijetko bavio konkretnim naučnim problemom. Njegov omiljeni žanr rada bio je odgovor na tuđa naučna istraživanja, razvoj ovog rada ili kritika istog. Unatoč činjenici da je sam Schrödinger po prirodi bio individualist, uvijek mu je bila potrebna tuđa misao, podrška za daljnji rad. Uprkos ovom neobičnom pristupu, Schrödinger je uspio napraviti mnoga otkrića.

Biografski podaci

Schrödingerova teorija danas je poznata ne samo studentima odsjeka za fiziku i matematiku. Biće zanimljivo svima koji se zanimaju za popularnu nauku. Ovu teoriju stvorio je poznati fizičar E. Schrödinger, koji je ušao u istoriju kao jedan od tvoraca kvantne mehanike. Naučnik je rođen 12. avgusta 1887. godine u porodici vlasnika fabrike uljanih tkanina. Budući naučnik, poznat širom svijeta po svojoj zagonetki, kao dijete volio je botaniku i crtanje. Njegov prvi mentor bio je otac. Godine 1906. Schrödinger je započeo studije na Univerzitetu u Beču, tokom kojih je počeo da se divi fizici. Kada je došao Prvi svjetski rat, naučnik je otišao da služi kao artiljerac. U slobodno vrijeme proučavao je teorije Alberta Ajnštajna.

Do početka 1927. godine u nauci se razvila dramatična situacija. E. Schrödinger je smatrao da bi osnova teorije kvantnih procesa trebala biti ideja o kontinuitetu valova. Heisenberg je, naprotiv, smatrao da bi temelj za ovo polje znanja trebao biti koncept diskretnosti valova, kao i ideja kvantnih skokova. Niels Bohr nije prihvatio nijednu poziciju.

Napredak u nauci

Schrödinger je dobio Nobelovu nagradu za stvaranje koncepta valne mehanike 1933. godine. Međutim, odgojen u tradicijama klasične fizike, naučnik nije mogao razmišljati u drugim kategorijama i nije smatrao kvantnu mehaniku punopravnom granom znanja. Nije mogao biti zadovoljan dualnim ponašanjem čestica, te ga je pokušao svesti isključivo na ponašanje valova. U svojoj diskusiji sa N. Borom, Schrödinger je to rekao na sledeći način: „Ako planiramo da sačuvamo ove kvantne skokove u nauci, onda generalno žalim što sam svoj život povezao sa atomskom fizikom.”

Dalji rad istraživača

Štaviše, Schrödinger nije bio samo jedan od kreatora moderne kvantne mehanike. On je bio naučnik koji je u naučnu upotrebu uveo termin „objektivnost opisa“. To je sposobnost naučnih teorija da opišu stvarnost bez učešća posmatrača. Njegova dalja istraživanja bila su posvećena teoriji relativnosti, termodinamičkim procesima i nelinearnoj Bornovoj elektrodinamici. Naučnici su takođe nekoliko puta pokušali da stvore jedinstvenu teoriju polja. Osim toga, E. Schrödinger je govorio šest jezika.

Najpoznatija zagonetka

Schrödingerova teorija, u kojoj se pojavljuje ta ista mačka, izrasla je iz naučnikove kritike kvantne teorije. Jedan od njegovih glavnih postulata kaže da se sistem, iako se ne posmatra, nalazi u stanju superpozicije. Naime, u dvije ili više država koje međusobno isključuju postojanje. Stanje superpozicije u nauci ima sljedeću definiciju: to je sposobnost kvanta, koji također može biti elektron, foton ili, na primjer, jezgro atoma, da istovremeno bude u dva stanja ili čak u dvije tačke u svemiru u trenutku kada ga niko ne posmatra.

Objekti u različitim svjetovima

Običnom čovjeku je vrlo teško razumjeti takvu definiciju. Na kraju krajeva, svaki predmet materijalnog svijeta može biti ili u jednoj tački u prostoru ili u drugoj. Ovaj fenomen se može ilustrovati na sljedeći način. Posmatrač uzima dvije kutije i u jednu stavlja tenisku lopticu. Biće jasno da je u jednoj kutiji, a ne u drugoj. Ali ako stavite elektron u jedan od spremnika, tada će biti istinita sljedeća izjava: ova čestica se istovremeno nalazi u dvije kutije, ma koliko paradoksalno izgledalo. Na isti način, elektron u atomu nije lociran u jednom ili drugom trenutku u strogo određenoj tački. Rotira oko jezgra, istovremeno se nalazi na svim tačkama orbite. U nauci se ovaj fenomen naziva "elektronski oblak".

Šta je naučnik hteo da dokaže?

Dakle, ponašanje malih i velikih objekata se provodi po potpuno drugačijim pravilima. U kvantnom svijetu postoje neki zakoni, au makrosvijetu - potpuno drugačiji. Međutim, ne postoji koncept koji bi objasnio prijelaz iz svijeta materijalnih objekata poznatih ljudima u mikrosvijet. Schrödingerova teorija je stvorena kako bi se pokazala neadekvatnost istraživanja u oblasti fizike. Naučnik je želeo da pokaže da postoji nauka čiji je cilj da opiše male predmete, a postoji i oblast znanja koja proučava obične predmete. U velikoj mjeri zahvaljujući radu naučnika, fizika je podijeljena na dvije oblasti: kvantnu i klasičnu.

Schrödingerova teorija: opis

Naučnik je opisao svoj čuveni misaoni eksperiment 1935. godine. U njegovom izvođenju, Schrödinger se oslanjao na princip superpozicije. Schrödinger je naglasio da sve dok ne posmatramo foton, on može biti ili čestica ili talas; i crvena i zelena; i okrugli i kvadratni. Ovaj princip neizvjesnosti, koji direktno slijedi iz koncepta kvantnog dualizma, koristio je Schrödinger u svojoj poznatoj zagonetki o mački. Značenje eksperimenta ukratko je sljedeće:

• Mačka se stavlja u zatvorenu kutiju, kao i posudu u kojoj se nalazi cijanovodonična kiselina i radioaktivna supstanca.
• Jezgro se može raspasti u roku od sat vremena. Vjerovatnoća za to je 50%.
• Ako se atomsko jezgro raspadne, to će biti zabilježeno Geigerovim brojačem. Mehanizam će proraditi, a kutija s otrovom će se razbiti. Mačka će umrijeti.
• Ako do propadanja ne dođe, onda će Schrödingerova mačka biti živa.

Prema ovoj teoriji, dok se mačka ne posmatra, ona je istovremeno u dva stanja (mrtva i živa), baš kao i jezgro atoma (raspadnuto ili neraspadnuto). Naravno, to je moguće samo prema zakonima kvantnog svijeta. U makrokosmosu, mačka ne može biti živa i mrtva u isto vrijeme.

Paradoks posmatrača

Da bismo razumeli suštinu Schrödingerove teorije, neophodno je razumeti i paradoks posmatrača. Njegovo značenje je da objekti mikrosvijeta mogu biti u dva stanja istovremeno samo kada se ne promatraju. Na primjer, u nauci je poznat takozvani "Eksperiment sa 2 proreza i posmatračem". Naučnici su usmjerili snop elektrona na neprozirnu ploču u kojoj su napravljena dva vertikalna proreza. Na ekranu iza ploče, elektroni su naslikali talasni uzorak. Drugim riječima, ostavili su crne i bijele pruge. Kada su istraživači hteli da posmatraju kako elektroni lete kroz proreze, čestice su prikazale samo dve vertikalne pruge na ekranu. Ponašali su se kao čestice, a ne kao talasi.

Kopenhagensko objašnjenje

Moderno objašnjenje Schrödingerove teorije naziva se Kopenhaško. Na osnovu paradoksa posmatrača, to zvuči ovako: sve dok niko ne posmatra jezgro atoma u sistemu, ono je istovremeno u dva stanja – raspadnuto i neraspadnuto. Međutim, izjava da je mačka živa i mrtva u isto vrijeme je krajnje pogrešna. Uostalom, u makrokosmosu se nikada ne primjećuju iste pojave kao u mikrokosmosu.

Dakle, ne govorimo o sistemu "mačka-nukleus", već o tome da su Geigerov brojač i atomsko jezgro međusobno povezani. Kernel može izabrati jedno ili drugo stanje u trenutku kada se vrše mjerenja. Međutim, ovaj izbor se ne dešava u trenutku kada eksperimentator otvori kutiju sa Schrödingerovom mačkom. U stvari, otvaranje kutije se dešava u makrokosmosu. Drugim riječima, u sistemu koji je veoma udaljen od atomskog svijeta. Dakle, jezgro bira svoje stanje upravo u trenutku kada udari u detektor Geigerovog brojača. Dakle, Erwin Schrödinger nije dovoljno u potpunosti opisao sistem u svom misaonom eksperimentu.

Opšti zaključci

Dakle, nije sasvim ispravno povezivati ​​makrosistem sa mikroskopskim svijetom. U makrokosmosu kvantni zakoni gube svoju snagu. Jezgro atoma može biti u dva stanja istovremeno samo u mikrokosmosu. Isto se ne može reći za mačku, jer je ona objekt makrokosmosa. Stoga se samo na prvi pogled čini da mačka prelazi iz superpozicije u jedno od stanja u trenutku kada se kutija otvori. U stvarnosti, njegova sudbina je određena u trenutku kada atomsko jezgro stupi u interakciju sa detektorom. Zaključak se može izvesti na sljedeći način: stanje sistema u zagonetki Erwina Schrödingera nema nikakve veze s osobom. To ne zavisi od eksperimentatora, već od detektora - objekta koji "promatra" jezgro.

Nastavak koncepta

Schrödingerova teorija je opisana jednostavnim riječima na sljedeći način: dok posmatrač ne gleda u sistem, on može biti u dva stanja istovremeno. Međutim, drugi naučnik, Eugene Wigner, otišao je dalje i odlučio da Schrödingerov koncept dovede do tačke potpunog apsurda. „Izvinite, rekao je Wigner, „Šta ako njegov kolega stoji pored eksperimentatora i posmatra mačku?” Partner ne zna šta je tačno eksperimentator sam video u trenutku kada je otvorio kutiju sa mačkom. Schrödingerova mačka izlazi iz superpozicije. Međutim, ne za kolegu posmatrača. Tek u trenutku kada sudbina mačke postane poznata potonjoj, životinja se konačno može nazvati živom ili mrtvom. Osim toga, milijarde ljudi žive na planeti Zemlji. A konačna presuda može biti donesena tek kada rezultat eksperimenta postane vlasništvo svih živih bića. Naravno, možete ukratko ispričati svim ljudima sudbinu mačke i Schrödingerove teorije, ali ovo je vrlo dug i radno intenzivan proces.

Principi kvantnog dualizma u fizici nikada nisu opovrgnuti Schrödingerovim misaonim eksperimentom. U određenom smislu, za svako biće se može reći da nije ni živo ni mrtvo (u superpoziciji) sve dok postoji barem jedna osoba koja ga ne promatra.

Ako se kutija otvori, eksperimentator mora vidjeti samo jedno specifično stanje: "jezgro je raspadnulo, mačka je mrtva" ili "jezgro se nije raspalo, mačka je živa".

“Schrödinger’s Cat” naziv je zabavnog misaonog eksperimenta koji je, kao što ste vjerojatno već pretpostavili, izveo Schrödinger, tačnije, nobelovac za fiziku, austrijski naučnik Erwin Rudolf Joseph Alexander Schrödinger.

Wikipedia eksperiment definira na sljedeći način: „Mačka je stavljena u zatvorenu kutiju sa mehanizmom koji sadrži radioaktivno jezgro i posudu s otrovnim plinom je 50%. Ako se jezgro raspadne, pokreće mehanizam - kontejner sa gasom se otvara i mačka umire.

Prema kvantnoj mehanici, ako se jezgro ne posmatra, tada se njegovo stanje opisuje superpozicijom (miješanjem) dva stanja - raspadnutog jezgra i neraspadnutog jezgra, dakle, mačka koja sjedi u kutiji je i živa i mrtva u isto vrijeme. Ako se kutija otvori, eksperimentator mora vidjeti samo jedno specifično stanje: "jezgro je raspadnulo, mačka je mrtva" ili "jezgro se nije raspalo, mačka je živa".

Pročitajte također :

Ispostavilo se da na kraju imamo živu ili mrtvu mačku, ali potencijalno je mačka i živa i mrtva u isto vrijeme. Dakle, Schrödinger je pokušao dokazati ograničenja kvantne mehanike, ne primjenjujući određena pravila na nju.

Kopenhaška interpretacija kvantne fizike – a posebno ovaj eksperiment – ​​ukazuje da mačka stiče svojstva jedne od potencijalnih faza (živa-mrtava) tek nakon što posmatrač interveniše u proces.

Odnosno, kada određeni Schrödinger otvori kutiju, sa stopostotnom sigurnošću morat će rezati kobasice ili zvati veterinara. Mačka će sigurno biti živa ili iznenada mrtva. Ali sve dok u procesu nema posmatrača - određene osobe koja ima nesumnjive prednosti u vidu vida i, u najmanju ruku, čiste svijesti - mačka će biti u limbu "između neba i zemlje".

Drevna parabola o mački koja sama hoda poprima nove nijanse u ovom kontekstu. Bez sumnje, Schrödingerova mačka nije najprosperitetnije stvorenje u Univerzumu. Poželimo mačku uspješan ishod i okrenimo se još jednom zabavnom problemu iz tajanstvenog i ponekad nemilosrdnog svijeta kvantne mehanike.

Zvuči ovako: "Kakav zvuk čuje drvo koje pada u šumi ako u blizini nema osobe koja može osjetiti ovaj zvuk?" Ovdje, za razliku od crno-bijele sudbine nesretne/srećne mačke, suočeni smo sa raznobojnom paletom spekulacija: zvuka nema/ima zvuka, kakav je, ako postoji i ako nema, zašto onda? Na ovo pitanje se ne može odgovoriti iz vrlo jednostavnog razloga - nemogućnosti izvođenja eksperimenta. Na kraju krajeva, svaki eksperiment podrazumijeva prisustvo posmatrača sposobnog da uoči i donese zaključke.

Pročitajte također :

Odnosno, nemoguće je pogoditi šta se dešava sa objektima stvarnosti oko nas u našem odsustvu. A ako se ne može uočiti, onda ne postoji. Čim napustimo prostoriju, sav njen sadržaj, zajedno sa sobom, prestaje postojati ili, tačnije, nastavlja postojati samo u potencijalu.

U isto vrijeme dolazi do požara ili poplave, krađe opreme ili nepozvanih gostiju. Štaviše, i mi postojimo u njemu, u različitim potencijalnim stanjima. Jednom šetam po sobi i zviždim glupu melodiju, drugom tužno gledam u prozor, trećem razgovaram sa suprugom telefonom. Čak i naša iznenadna smrt ili dobre vijesti u obliku neočekivanog telefonskog poziva žive u njemu.

Zamislite na trenutak sve mogućnosti skrivene iza vrata. Sada zamislite da je cijeli naš svijet samo skup takvih neostvarenih potencijala. Smiješno je, zar ne?

O Međutim, ovdje se postavlja logično pitanje: pa šta? Da, smiješno je, da, zanimljivo, ali šta, u suštini, ovo mijenja? Nauka o tome skromno ćuti. Za kvantnu fiziku takva saznanja otvaraju nove puteve u razumijevanju Univerzuma i njegovih mehanizama, ali za nas, ljude daleko od velikih naučnih otkrića, takve informacije izgleda nisu od koristi.

Kako ovo može biti beskorisno!? Uostalom, ako ja, smrtnik, postojim na ovom svijetu, onda ja, besmrtnik, postojim na drugom svijetu! Ako se moj život sastoji od niza neuspjeha i razočaranja, onda negdje postojim - uspješan i srećan? Zapravo, nema ničega izvan naših senzacija, kao što nema mjesta dok u njega ne uđemo. Naši organi percepcije nas samo varaju, crtajući u našem mozgu sliku svijeta koji nas „okružuje“. Ono što zapravo leži izvan nas i dalje ostaje tajna iza sedam pečata.

Svi smo čuli za čuvenog Schrödingerovog mačka, ali znamo li kakva je on zapravo mačka? Hajde da to shvatimo i pokušajmo da pričamo o čuvenoj Schrödingerovoj mački jednostavnim rečima.

Schrödinger's Cat je eksperiment koji je proveo Erwin Schrödinger, jedan od osnivača kvantne mehanike. Štoviše, ovo nije običan fizički eksperiment, već mentalno.

Mora se priznati da je Erwin Schrödinger bio čovjek s vrlo bogatom maštom.

Dakle, šta imamo kao zamišljenu osnovu za izvođenje eksperimenta? Mačka je smeštena u kutiju. U kutiji se nalazi i Geigerov brojač sa vrlo malim količinama radioaktivnog materijala. Količina supstance je takva da je verovatnoća raspada i neraspadanja jednog atoma u roku od jednog sata ista. Ako se atom raspadne, aktivirat će se poseban mehanizam koji će razbiti bocu sa cijanovodoničnom kiselinom, a jadna mačka će umrijeti. Ako ne dođe do raspadanja, mačka će nastaviti mirno sjediti u kutiji i sanjati kobasice.

Šta je suština Schrödingerove mačke? Zašto uopće dolaziti do tako nadrealnog iskustva?

Prema rezultatima eksperimenta, saznajemo da li je mačka živa ili ne tek kada otvorimo kutiju. Sa stanovišta kvantne mehanike, mačka (poput atoma materije) je istovremeno u dva stanja istovremeno - i živa i mrtva u isto vrijeme. Ovo je poznati paradoks Schrödingerove mačke.

Naravno, to ne može biti. Erwin Schrödinger je izveo ovaj misaoni eksperiment kako bi pokazao nesavršenost kvantne mehanike u prijelazu sa subatomskih na makroskopske sisteme.

Evo Schrödingerove vlastite formulacije:

Također možete konstruirati slučajeve u kojima je prilično burleska. Neka mačka bude zaključana u čeličnoj komori zajedno sa sljedećom đavolskom mašinom (koja mora postojati bez obzira na intervenciju mačke): unutar Geigerovog brojača nalazi se sićušna količina radioaktivne tvari - tako mala da se samo jedan atom može raspasti za sat vremena , ali sa istom vjerovatnoćom se možda neće raspasti; ako se to dogodi, cijev za očitavanje se isprazni i relej se aktivira, otpuštajući čekić, koji razbija bocu s cijanovodoničnom kiselinom.

Ako cijeli ovaj sistem ostavimo sam sebi na sat vremena, onda možemo reći da će mačka biti živa i nakon tog vremena, sve dok se atom ne raspadne. Već prvi dezintegracija atoma otrovala bi mačku. Psi-funkcija sistema kao celine će to izraziti mešanjem ili mazanjem žive i mrtve mačke (oprostite na izrazu) u jednakim delovima. Ono što je tipično u takvim slučajevima jeste da se neizvesnost prvobitno ograničena na atomski svet transformiše u makroskopsku neizvesnost, koja se može eliminisati direktnim posmatranjem. To nas sprečava da naivno prihvatimo „model zamućenja“ kao odraz stvarnosti. Ovo samo po sebi ne znači ništa nejasno ili kontradiktorno. Postoji razlika između zamućene fotografije ili fotografije van fokusa i fotografije oblaka ili magle.

Definitivno pozitivna tačka ovog eksperimenta je činjenica da nijedna životinja nije povređena tokom njegovog trajanja.

Na kraju, da bismo konsolidirali materijal, predlažemo da pogledate video iz dobre stare serije “Teorija velikog praska”.

A ako iznenada imate pitanja ili vam je učitelj postavio problem o kvantnoj mehanici, kontaktirajte. Zajedno ćemo mnogo brže riješiti sve probleme!

Šta je Schrödingerova mačka, Schrödingerova mačka, sve o Schrödingerovoj mački, Schrödingerov paradoks mačke, Schrödingerov eksperiment s mačkom, mačka u kutiji, ni živa ni mrtva mačka, je li Schrödingerova mačka živa, eksperiment s mačkama

Ovo je mačka koja je i živa i mrtva u isto vrijeme. Ovo nesretno stanje duguje nobelovcu za fiziku, austrijskom naučniku Erwinu Rudolfu Josephu Alexanderu Schrödingeru.

Odjeljci:

Suština eksperimenta / paradoks

Mačka se nalazi u zatvorenoj kutiji s mehanizmom koji sadrži radioaktivno jezgro i posudu s otrovnim plinom. Karakteristike eksperimenta su odabrane tako da je vjerovatnoća da će se jezgro raspasti za 1 sat 50%. Ako se jezgro raspadne, aktivira se mehanizam, spremnik za plin se otvara i mačka umire. Prema kvantnoj mehanici, ako se jezgro ne posmatra, tada se njegovo stanje opisuje superpozicijom (miješanjem) dva stanja - raspadnutog jezgra i neraspadnutog jezgra, dakle, mačka koja sjedi u kutiji je i živa i mrtva odjednom.

Čim otvorite kutiju, eksperimentator bi trebao vidjeti samo jedno stanje - "jezgro je raspalo, mačka je mrtva" ili "jezgro se nije raspalo, mačka je živa". Ali dok u procesu nema posmatrača, nesretna životinja ostaje “mrtva”.

Marginalizovano

• Nesreća nikad ne dolazi sama
  Nije upitno samo zdravlje repatog stanovnika kutije, već i njegov spol: u originalnom eksperimentu, Schrödingerova mačka je još uvijek bila mačka (die Katze).
• Nema „mrtvih“ mačaka
  Važno je zapamtiti da Schrödingerov eksperiment nije imao za cilj da dokaže postojanje "mrtvih" mačaka (i, suprotno tvrdnji u drugom dijelu igre "Portal", nije izmišljen kao izgovor za ubijanje mačaka). Očigledno, mačka mora biti ili živa ili mrtva, jer ne postoji međustanje.
  Iskustvo pokazuje da kvantna mehanika nije u stanju da opiše ponašanje makrosistema (što uključuje i mačku): ona je nepotpuna bez nekih pravila koja ukazuju kada sistem bira jedno određeno stanje, pod kojim uslovima se talasna funkcija urušava i mačka ili ostaje živa ili postaje mrtav, ali prestaje biti mješavina oboje.

Interpretacije Kopenhaška interpretacija poriče da je mačka prije otvaranja kutije u stanju konfuzije između živog i mrtvog. Neki vjeruju da je sve dok je kutija zatvorena, sistem u superpoziciji stanja "raspadnuto jezgro, mrtva mačka" i "neraspadnuto jezgro, živa mačka", a kada se kutija otvori, tek tada dolazi do kolapsa valne funkcije. na jednu od opcija. Drugi kažu da se "opažanje" dešava kada čestica iz jezgra udari u detektor; međutim, nažalost, u tumačenju Kopenhagena ne postoji jasno pravilo koje kaže kada se to dešava, pa je stoga ovo tumačenje nepotpuno dok se takvo pravilo u njega ne unese ili se ne kaže kako se može uvesti u principu. Everettova interpretacija više svjetova, za razliku od kopenhagenskog, proces posmatranja ne smatra nečim posebnim. Ovdje postoje oba stanja mačke, ali dekoherno - to jest, kako autor razumije, jedinstvo ovih stanja je narušeno kao rezultat interakcije s okolinom. Kada posmatrač otvori kutiju, on se zapetlja (pomiješa) sa mačkom, što stvara dva stanja posmatrača, jedno odgovara živoj mački, a drugo mrtvoj. Ova stanja ne stupaju u interakciju jedno s drugim. Mačka kao kompetentan posmatrač
Autor smatra da konačnu riječ treba ostaviti mačku, koji je, čak i ako ne zna ništa o kvantnoj mehanici, sigurno bolje od bilo koga drugog o svom stanju. Međutim, njegova kompetentnost kao posmatrača očigledno izaziva sumnje među naučnicima. Izuzetak su Hans Moravec, Bruno Marshall i Max Tegmark, koji su predložili modifikaciju Schrödingerovog eksperimenta, poznatog kao "kvantno samoubistvo", a koji je eksperiment s mačkom iz mačje tačke gledišta. Naučnici su težili da pokažu razliku između kopenhagenske i višesvjetske interpretacije kvantne mehanike. Ako je interpretacija višesvjetova ispravna, mačka, na radost svojih simpatizera, postaje Tsoi i uvijek ostaje živa, budući da je sudionik u mogućnosti da promatra rezultat eksperimenta samo u svijetu u kojem preživi.

• Nadav Katz sa Univerziteta u Kaliforniji i njegove kolege objavili su rezultate laboratorijskog eksperimenta u kojem su uspjeli da "vrate" kvantno stanje čestice nazad, a nakon mjerenja ovog stanja. Tako je moguće spasiti mački život bez obzira na uslove za kolaps valne funkcije. Nije važno da li je živ ili mrtav: uvijek ga možete osvojiti [link] .
• 06/03/2011 RIA Novosti je izvestila da su kineski fizičari uspeli da stvore osmofotonska "Schrodingerova mačka"[link] , što bi trebalo da olakša razvoj budućih kvantnih računara

Slika u kulturi

Možda niko nije učinio više na popularizaciji kvantne mehanike od jadne mačke. Čak i ljudi koji su najudaljeniji od ovog kompleksnog polja znanja, zabrinuti za sudbinu vjerovatno napaćene životinje, pokušavaju razumjeti zamršenost eksperimenta, nadajući se da nije sve tako loše. Mačka inspiriše umjetnike i popularnu kulturu.
Spomenimo njegova glavna dostignuća:

književnost: O situaciji sa Schrödingerovom mačkom govore glavni likovi knjige Douglasa Adamsa "Detektivska agencija Dirka Gentlyja". U knjizi Den Simmons Endymion, protagonista Raoul Endymion piše svoju priču dok je u orbiti oko Armagasta u Schrödingerovoj kutiji za mačke. U posljednjoj trećini knjige Roberta Heinleina Mačka prolazi kroz zidove pojavljuje se riđi mačak Pixel, koji ima sposobnost Schrödingerove mačke da bude u dva stanja u isto vrijeme. Knjiga Terryja Pratchetta "The Cat No Fool" duhovito opisuje rasu takozvanih "Schrodinger mačaka", koje potiču od iste Schrodinger mačke. Ovaj misaoni eksperiment se također više puta spominje u drugim Pratchettovim djelima, na primjer, u romanu “Dame i gospodo”. U priči F. Gwynplaina McIntyrea "Negiranje mačke Schrödinger", jedan od likova se ispostavlja da je Schrödingerov vlastiti ljubimac, mačka Tibbles. Oko ove mačke, naime, odvija se radnja šaljive priče, velikodušno začinjena detaljima iz različitih područja fizike. Radnja naučnofantastičnog romana Frederika Pohla „Dolazak kvantnih mačaka“ (1986) izgrađena je na ideji interakcije između „susednih“ univerzuma. U filozofsko-satiričnoj minijaturi “Schrodingerova mačka” Nikolaja Baytova, Schrödingerov paradoks je izokrenut: organizacija pod nazivom “Liga reverzibilnog vremena” već 50 godina bez prekida prati živu mačku u kutiji, vjerujući da vrši se zapažanje - stanje u kojem mačka boravi ne bi trebalo da se menja. U Lukjanenovoj knjizi "Posljednja straža" glavnom liku je oko vrata data omča pod nazivom "Šredingerova mačka", čija je posebnost u tome što mađioničari ne razumiju da li je ovo stvorenje živo ili ne. Spominje se u romanu Grega Egana "Karantin", u fantaziji Christophera Stasheffa "The Healer Magician", u priči Gregory Dale Beara "The Schrödinger Kuga"; Poljski pisac Sapkowski spominje Codringherovu mačku. U cyberpunk romanu 2048 Mercy Shelleya, kaže se da je "tip s prezimenom koje je ličilo na fajl stavljao nekog jadnog biorga u željeznu kutiju u kojoj nije bilo ničega osim bočice otrova." Pesma Svetlane Širankove „Šrodingerova mačka” ima veoma inspirativan početak: „Doktore Šredinger, vaša mačka je još uvek živa. ekran: U filmu braće Coen Ozbiljan čovjek, student izjavljuje profesoru: „Razumijem eksperiment s mrtvom mačkom“, što, naravno, ukazuje na suprotno. U filmu "Repo Man" ("Kolekcionari", u ruskom izdanju "Rippers") glavni lik na početku filma govori o nepoznatom naučniku koji ima mačku. A ova mačka je u stanju “...i živa i mrtva u isto vrijeme...”. U jednoj od epizoda naučnofantastične serije Stargate SG-1 pojavljuje se mačka po imenu Schrödinger. Glavni lik naučnofantastične serije “Slithers” ima i istoimenu mačku. U TV seriji Stargate SG-1, narandžasta mačka po imenu Schrödinger data je vanzemaljcu. Mrtva mačka Schrödinger se pojavljuje u TV seriji CSI: Las Vegas (Sezona 8, Epizoda 15: The Theory of Everything). Šredingerova mačka se pominje i u TV seriji "Teorija velikog praska", gde kao odgovor na pitanje devojke da li treba da ide na spoj, junak povlači analogiju sa Šredingerovom mačkom, što znači da dok ne pokušate, pobedićete. Ne znam: “Penny, jer da biste saznali da li je mačka živa ili mrtva, morate otvoriti kutiju.” U TV seriji Bugs, ulogu Schrödingerove mačke igrali su dokazi o Crvenom Merkuru u sefu zarobljenom u mina. U japanskom animeu Hellsing (OVA) (kao i istoimenoj mangi), postoji lik čovjeka mačka po imenu Schrödinger, koji nije ni živ ni mrtav, ima sposobnost teleportacije ("biti svuda i nigdje") , i potpuno je neuništiv. U animeu “To Aru Majutsu no Index”, kada je djevojka zamolila da mače nazove Schrödinger, glavni lik kaže da se mačke ne mogu nazvati tim imenom. Anime Shigofumi također ima mačku po imenu Schrödinger. U japanskom animeu i igrici Umineko no naku koro ni iskustvo se koristi u Battlerovom pokušaju da dokaže nemogućnost magije (takođe korišteno u "Dokazu đavola", "Hempelovim vranama", "Laplaceovom demonu"). U jednoj od epizoda Futurame, "Zakon i proročište", Schrödinger je sakrio drogu u kutiji sa mačkom. Stripovi/manga: Mali strip o Schrödingerovoj mački i Maxwellovom demonu. On je mrtav: Schrödinger od mačke: I drugi stripovi na joyreactor.ru. igre: Postoji igra misije “Povratak kvantne mačke”. U igrici "Nethack" postoji čudovište "Kvantni mehaničar", koje ponekad sa sobom ima kutiju sa mačkom. Stanje mačke se ne utvrđuje dok se kutija ne otvori. U igrici "Half-Life 2" bila je mačka u laboratoriji sa teleporterima, o kojoj Barney "još uvijek" ima noćne more. Portret Schrödingerove mačke nalazi se i u rimejku iz 1998. baziranom na Half-Lifeu. - "Black Mesa" (ranije poznata kao "Crna Mesa: Izvor"). Link do ovjerenog snimka ekrana. Na svakom nivou Bioshocka postoji mrtva mačka u skrovitom uglu, identifikovana kao Shrodinger. U drugom dijelu možete ga pronaći i - mačka leži na jednoj od ledenih ploha u zaleđenoj prostoriji sa četiri nadzorne kamere u uglovima. NPC mačka istog imena pojavljuje se u japanskoj RPG Shin Megami Tensei: Digital Devil Saga. Glavni slogan igre Portal, „Torta je laž“, je greška jednog od ishoda Schrödingerovog eksperimenta, odnosno „Mačka je živa“. U drugom dijelu igre, mačka također nije zaboravljena. Spominjanje eksperimenta može se naći u pravilniku ruske društvene igre „Age of Aquarius“. Mačka čak ima i svoje karakteristike ploča - potpuno je prazna, pa kao da ne postoji. muzika: Takozvani festival nestandardne muzike „Schrodinger’s Cat“, koji se održava pod sloganom „Pravi život – prava smrt – prava muzika“ prošao je kroz nekoliko faza. i „Da li je Schrödingerova mačka živa ili mrtva? I ti?" Gugl takođe izveštava da je naziv „KoT Schrödinger“ skoro muzički projekat veoma male grupe iz Koroljeva kod Moskve. Album britanskog benda Tears for Fears Saturnine Martial and Lunatic sadrži istoimenu pjesmu. Ruska grupa “Allein Fur” Immer takođe izvodi istoimenu pesmu. humor: Svaki vic o Schrödingerovoj mački smiješan je i nesmiješan u isto vrijeme. Schrödinger i Heisenberg voze se autoputem na konferenciju, Schrödinger vozi. Odjednom se začuje prasak i on zaustavlja auto. Heisenberg gleda na cestu:
- O moj Bože, izgleda kao da sam udario mačku!
- On je umro?
- Ne mogu tačno da kažem. Schrödinger je hodao po sobi tražeći usrano mače, a ono je sjedilo u kutiji ni živo ni mrtvo. Umjetnici obraćaju pažnju na Schrödingerovu mačku, pokušavajući slikom i grafikom prenijeti dvosmislenost njegove pozicije. Takođe, slike ove životinje mogu se videti na majicama i šoljama. Teroristi za koje se ne zna da su živi ili mrtvi ponekad se nazivaju "Schrodingerovim teroristima". Od poznatih ličnosti, na primjer, Jaser Arafat je bio u ovom stanju kada je bio u komi prije smrti, kao i Osama Bin Laden. Prema Absurdopediji, svinja u boku je pojednostavljena verzija Schrödingerovog eksperimenta s mačkama [link]. Stephen Hawking je parafrazirao frazu Hansa Josta, „Kad čujem za kulturu, posegnem za pištoljem“, na sljedeći način: „Kada čujem za Schrödingerovu mačku, moja ruka poseže za pištoljem!“ To se objašnjava činjenicom da, kao i mnogi drugi fizičari, Hawking smatra da tumačenje kvantne mehanike „Kopenhaške škole“ neopravdano naglašava ulogu posmatrača. Povodom otvaranja Odsjeka za teologiju MEPhI, internetom se proširila sljedeća slika: