Кота Шредінгера, експеримент з котом Шредінгера, парадокс кота Шредінгера, квантове самогубство,

Чи може кіт одночасно бути і живим і мертвим? Скільки існує паралельних всесвітів? І чи існують вони взагалі? Це зовсім не питання з області фантастики, а цілком реальні наукові завдання, які вирішуються квантовою фізикою.

Отже, почнемо з Кота Шредінгера. Це уявний експеримент, який запропонував Ервін Шредінгер з метою вказати на парадокс, який існує в квантовій фізиці. Суть експерименту полягає в наступному.

У закритий ящик одночасно поміщений уявний кіт, а також такий же уявний механізм з радіоактивним ядром і ємністю з отруйним газом. Відповідно до експерименту, якщо ядро ​​розпадеться, то воно призведе механізм в дію: ємність з газом відкриється і кіт помре. Імовірність розпаду ядра складає 1 до 2.

Парадокс полягає в тому, що згідно з квантовою механікою якщо над ядром не виробляють спостереження, то кіт знаходиться в так званій суперпозиції, іншими словами кіт одночасно перебуває у взаємовиключних станах (він одночасно живий і мертвий). Однак якщо спостерігач відкриє ящик, він може переконатися, що кіт знаходиться в одному конкретному стані: він або живий, або мертвий. На думку Шредінгера, неповнота квантової теорії полягає в тому, що вона не уточнює, за яких умов кіт перестає бути в суперпозиції і виявляється або живим, або мертвим.

Як же пояснює подібний парадокс квантова фізика? Квантова фізика пропонує уявний експеримент квантового самогубства і два можливих варіанти розвитку подій, виходячи різних інтерпретацій квантової механіки.

В ході проведення уявного експерименту на учасника направлено рушницю, яке або вистрілить в результаті розпаду радіоактивного атома, або ні. Знову 50 на 50. Таким чином, учасник експерименту або помре, або ні, а поки він знаходиться, як і кіт Шредінгера в суперпозиції.

Дану ситуацію можна інтерпретувати по-різному з точки зору квантової механіки. Згідно копенгагенської інтерпретації, рушницю рано чи пізно вистрелить, і учасник помре. Згідно інтерпретації Еверетта, суперпозиція передбачає наявність двох паралельних всесвітів, в яких одночасно існує учасник: в одній з них він живий (рушниця не вистрілила), у другій він мертвий (зброя вистрілила). Однак якщо многоміровая інтерпретація вірна, то в одній з всесвітів учасник завжди залишається живий, що призводить до ідеї існування «квантового безсмертя».

Що стосується кота Шредінгера і спостерігача експерименту, то, відповідно до інтерпретації Еверетта, він також виявляється разом з котом відразу в двох Всесвітів, тобто, висловлюючись, «квантовим мовою», «заплутується» з ним.

Звучить як історія з фантастичного роману, тим не менш, це одна з багатьох наукових теорій, яка має місце бути в сучасній фізиці.

Схожі статті

• Пропала зірка