Schrödinger'in kedisi düşünce deneyi. Schrödinger'in kedisi ve zor kaderi

Az miktarda radyoaktif madde var. Bu yüzden küçük, bir saat içinde Belki yalnızca bir atom bozunacaktır ama aynı olasılıkla bozunmayabilir; bu gerçekleşirse, okuma tüpü boşaltılır ve röle etkinleştirilerek, hidrosiyanik asit şişesini kıran çekici serbest bırakır. Tüm bu sistemi bir saatliğine kendi haline bırakırsanız bu saatten sonra kedinin hayatta olacağını söyleyebiliriz. en kısa zamanda atom parçalanmayacak. Atomun ilk parçalanması kediyi zehirler. Sistemin bir bütün olarak psi işlevi, bunu canlı ve ölü bir kediyi (ifadeyi bağışlayın) eşit parçalar halinde karıştırarak veya bulaştırarak ifade edecektir.

Bu tür durumlarda belirsizliğin başlangıçta sınırlı olması normaldir. atom dünyası, makroskobik belirsizliğe dönüştürülür ve bu da ortadan kaldırıldı doğrudan gözlem yoluyla. Bu, "bulanıklık modelinin" gerçeği yansıttığını safça kabul etmemizi engelliyor. Bu kendi başına belirsiz veya çelişkili bir şey anlamına gelmez. Bulanık veya odak dışı bir fotoğraf ile bulut veya sis fotoğrafı arasında fark vardır.

Orjinal metin(Almanca)

Daha düşük yapılandırmalara sahip olabilirsiniz. Bir Katze, bir Stahlkammer gesperrt, zusammen mit folgender Höllenmaschine (die man gegen den directen Zugriff der Katze sichern muß): bir Geigerschen Zählrohr befindet sich bir winzige Radyoaktif Madde, Bu yüzdenşimdi, ben de bir Stunde'yim vielleicht eines von den Atomen zerfällt, ebenso wahrscheinlich aber auch keines; Bu çok güzel, bu yüzden Zählrohr ve Blausäure'un bir Kölbchen'i olan bir Hämmerchen'de bir Relais ve bahisçi olmasıyla zenginleşti. Şapkalı adam ölür Sistem eine Stunde lang sich überlassen, yani wird man sich sagen, daß die Katze noch lebt, Wenn inzwischen kein Atom zerfallen ist. Eski Atomzerfall'ın vergiye tabi olması gerekiyor. Sistem Sistemlerinin İşlevleri, bu sayede çok daha kolay ve daha verimli bir şekilde Katze'nin (s.v.v.) bir kez daha veya çok daha fazlasını getirmesini sağladı.
Tipik olarak, bir Atombereich beschränkte'nin en iyi ürünü olan bir ürün, büyük bir olasılıkla en iyi olmayan bir şey, doğrudan Beobachtung'dan sonra Entscheiden läßt. Bu, o kadar naif bir şekilde engellendi ki, "verwaschenes Modell" als Abbild der Wirklichkeit gelten zu lassen. Bu hiçbir şeyle ilgili değil, Unklares veya Widerspruchsvolles. Bu, bir fotoğraf çekimi ve bir Wolken ve Nebelschwaden fotoğraf çekimi veya ücretsiz bir fotoğraftır.

Kuantum mekaniğine göre, eğer çekirdek hakkında hiçbir gözlem yapılmazsa, durumu iki durumun üst üste binmesi (karışımı) ile tanımlanır - çürümüş bir çekirdek ve çürümemiş bir çekirdek, dolayısıyla bir kutuda oturan bir kedi hem canlı hem de ölüdür. aynı zamanda. Kutu açılırsa deneyci yalnızca belirli bir durumu görebilir: "çekirdek çürümüş, kedi ölmüş" veya "çekirdek çürümemiş, kedi yaşıyor."

Soru şu şekilde: Bir sistem ne zaman iki durumun karışımı olarak var olmaktan çıkar ve belirli bir durumu seçer? Deneyin amacı, dalga fonksiyonunun hangi koşullar altında çöktüğünü ve kedinin ya öldüğünü ya da canlı kaldığını, ancak her ikisinin karışımı olmaktan çıktığını belirten bazı kurallar olmadan kuantum mekaniğinin eksik olduğunu göstermektir.

Bir kedinin ya canlı ya da ölü olması gerektiği açık olduğundan (yaşamla ölümü birleştiren bir durum yoktur), atom çekirdeği için de aynı durum geçerli olacaktır. Ya çürümüş ya da çürümemiş olmalı.

Milyarlarca atomdan oluşan büyük karmaşık sistemlerde eşevresizlik neredeyse anında meydana gelir ve bu nedenle bir kedi ölçülebilir bir süre boyunca hem ölü hem de canlı olamaz. Eşevresizlik süreci deneyin önemli bir bileşenidir.

Orijinal makale 1935'te yayınlandı. Makalenin amacı o yılın başlarında Einstein, Podolsky ve Rosen tarafından yayınlanan Einstein-Podolsky-Rosen paradoksunu (EPR) tartışmaktı. EPR ve Schrödinger makaleleri belirlendi garip doğa"kuantum dolaşma" (Almanca Verschränkung, İngilizce kuantum dolaşma, Schrödinger tarafından ortaya atılan bir terim), iki sistemin (örneğin iki atom altı parçacık) durumlarının üst üste binmesi olan kuantum durumlarının karakteristiği.

Kopenhag yorumu

Aslında Hawking ve diğer pek çok fizikçi, Kopenhag Okulu'nun kuantum mekaniği yorumunun gözlemcinin rolünü vurgulamanın haksız olduğu görüşündedir. Fizikçiler arasında bu konuda nihai bir birlik hâlâ sağlanamadı.

Zamanın her anında dünyaların paralelleştirilmesi, her adımda olası yollardan birinin olasılıklarına bağlı olarak seçildiği olasılıksal otomatın aksine, gerçek, deterministik olmayan bir otomata karşılık gelir.

Wigner'ın paradoksu

Bu, Schrödinger deneyinin karmaşık bir versiyonudur. Eugene Wigner "arkadaşlar" kategorisini tanıttı. Deneyi tamamladıktan sonra deneyci kutuyu açar ve canlı bir kedi görür. Kedinin kutuyu açtığı andaki durum vektörü “çekirdek bozulmamış, kedi yaşıyor” durumuna geçer. Böylece laboratuvarda kedinin canlı olduğu tespit edildi. Laboratuvarın dışında Arkadaş. Arkadaş Kedinin canlı mı ölü mü olduğunu henüz bilmiyor. Arkadaş ancak deneyi yapan kişi kendisine deneyin sonucunu söylediğinde kedinin canlı olduğunu fark eder. Ama diğer herkes Arkadaşlar Kedinin henüz canlı olduğu belirlenmemiştir ve ancak deneyin sonucu kendisine söylendiğinde tanınacaktır. Bu nedenle, kedinin tamamen canlı (ya da tamamen ölü) olduğu ancak evrendeki tüm insanlar deneyin sonucunu öğrendiğinde tanınabilir. Bu ana kadar, Büyük Evren ölçeğinde Wigner'a göre kedi aynı anda hem canlı hem de ölü kalır.

Hepimiz ünlü Schrödinger'in kedisini duymuşuzdur ama onun gerçekte ne tür bir kedi olduğunu biliyor muyuz? Hadi çözelim ve ünlü Schrödinger'in kedisi hakkında konuşmaya çalışalım basit kelimelerle.

Schrödinger'in Kedisi, kuantum mekaniğinin kurucu babalarından Erwin Schrödinger tarafından yürütülen bir deneydir. Ve bu sıradan değil fiziksel deney, A zihinsel.

Erwin Schrödinger'in çok zengin bir hayal gücüne sahip bir adam olduğunu kabul etmek gerekir.

Peki bir deneyi yürütmek için hayali bir temel olarak neye sahibiz? Bir kutuya yerleştirilmiş bir kedi var. Kutuda ayrıca çok az miktarda radyoaktif madde içeren bir Geiger sayacı da bulunuyor. Madde miktarı, bir atomun bir saat içinde bozunma ve bozunmama olasılığı aynı olacak şekildedir. Atom bozunursa, şişeyi hidrosiyanik asitle parçalayacak özel bir mekanizma devreye girecek ve zavallı kedi ölecek. Parçalanma olmazsa, kedi kutuda sessizce oturmaya ve sosisleri hayal etmeye devam edecektir.

Schrödinger'in kedisinin özü nedir? Neden böyle gerçeküstü bir deneyim ortaya attın ki?

Deney sonuçlarına göre kedinin canlı olup olmadığını ancak kutuyu açtığımızda öğreniyoruz. Kuantum mekaniği açısından bakıldığında, bir kedi (maddenin bir atomu gibi) aynı anda iki durumda bulunur - aynı anda hem canlı hem de ölü. Bu, Schrödinger'in kedisinin meşhur paradoksudur.

Doğal olarak bu olamaz. Erwin Schrödinger, atom altı sistemlerden makroskobik sistemlere geçişte kuantum mekaniğinin kusurlarını göstermek için bu düşünce deneyini kurdu.

İşte Schrödinger'in kendi formülasyonu:

Oldukça gülünç olan vakalar da oluşturabilirsiniz. Bir kedinin aşağıdaki şeytani makineyle birlikte çelik bir odaya kilitlenmesine izin verin (ki bu, kedinin müdahalesine bakılmaksızın var olmalıdır): Bir Geiger sayacının içinde çok az miktarda radyoaktif madde vardır - o kadar küçüktür ki, bir saatte yalnızca bir atom bozunabilir. ancak aynı olasılıkla parçalanmayabilir; bu gerçekleşirse, okuma tüpü boşaltılır ve röle etkinleştirilerek, hidrosiyanik asit şişesini kıran çekici serbest bırakır.

Tüm bu sistemi bir saatliğine kendi haline bırakırsak, atom parçalanmadığı sürece bu saatten sonra kedinin hayatta olacağını söyleyebiliriz. Atomun ilk parçalanması kediyi zehirler. Sistemin bir bütün olarak psi işlevi, bunu canlı ve ölü bir kediyi (ifadeyi bağışlayın) eşit parçalar halinde karıştırarak veya bulaştırarak ifade edecektir. Bu gibi durumlarda tipik olan şey, başlangıçta atom dünyasıyla sınırlı olan belirsizliğin, doğrudan gözlemle ortadan kaldırılabilecek makroskobik belirsizliğe dönüşmesidir. Bu, "bulanıklık modelinin" gerçeği yansıttığını safça kabul etmemizi engelliyor. Bu kendi başına belirsiz veya çelişkili bir şey anlamına gelmez. Bulanık veya odak dışı bir fotoğraf ile bulut veya sis fotoğrafı arasında fark vardır.

Kesinlikle olumlu şey Bu deneyde tek bir hayvanın seyri sırasında zarar görmediği gerçeğidir.

Son olarak, materyali pekiştirmek için eski güzel dizi "The Big Bang Theory"den bir video izlemenizi öneririz.

Ve aniden sorularınız olursa veya öğretmeniniz size kuantum mekaniği ile ilgili bir problem sorarsa lütfen iletişime geçin. Birlikte tüm sorunları çok daha hızlı çözeceğiz!

Kuantum fiziğinden bir konuyla ilgili bir makale ilginizi çekiyorsa “Teori” dizisini sevme olasılığınız yüksektir. büyük patlama" Sheldon Cooper yeni bir yorumla geldi Schrödinger'in düşünce deneyi(Bu parçayı içeren bir videoyu makalenin sonunda bulacaksınız). Ancak Sheldon'ın komşusu Penny ile olan diyaloğunu anlamak için önce klasik yoruma dönelim. Yani, basit bir ifadeyle Schrödinger'in Kedisi.

Bu yazıda şunlara bakacağız:

• Kısa tarihsel arka plan
• Schrödinger'in Kedisi ile yapılan deneyin açıklaması
• Schrödinger'in Kedisi paradoksunun çözümü

Hemen iyi bir haber. Deney sırasında Schrödinger'in kedisine zarar gelmedi. Çünkü kuantum mekaniğinin yaratıcılarından fizikçi Erwin Schrödinger sadece bir düşünce deneyi gerçekleştirdi.

Deneyin anlatımına geçmeden önce tarihe mini bir gezi yapalım.

Geçen yüzyılın başında bilim adamları mikro dünyaya bakmayı başardılar. "Atom-elektron" modelinin "Güneş-Dünya" modeliyle dışsal benzerliğine rağmen, klasik fiziğin tanıdık Newton yasalarının mikrokozmosta işe yaramadığı ortaya çıktı. Bu nedenle yeni bir bilim ortaya çıktı - kuantum fiziği ve onun bileşeni - kuantum mekaniği. Mikro dünyanın tüm mikroskobik nesnelerine kuantum adı verildi.

Dikkat! Kuantum mekaniğinin varsayımlarından biri “süperpozisyon”dur. Schrödinger deneyinin özünü anlamak bizim için yararlı olacaktır.

“Süperpozisyon”, bir kuantumun (bir elektron, bir foton, bir atomun çekirdeği olabilir) bir değil, aynı anda birkaç durumda bulunabilmesi veya aynı anda uzayın birkaç noktasında bulunabilmesidir. zaman, eğer kimse onu izlemiyorsa

Bunu anlamak bizim için zordur, çünkü bizim dünyamızda bir nesnenin yalnızca tek bir durumu olabilir, örneğin canlı ya da ölü olması. Ve uzayda yalnızca belirli bir yerde olabilir. "Süperpozisyon" ve kuantum fiziği deneylerinin çarpıcı sonuçları hakkında bilgi alabilirsiniz. Bu makalede.

Burada mikro ve makro nesnelerin davranışları arasındaki farkın basit bir örneği verilmiştir. 2 kutudan birine bir top yerleştirin. Çünkü top makro dünyamızın bir nesnesidir, güvenle şöyle diyeceksiniz: "Top kutulardan yalnızca birinde, ikincisi boş." Bir top yerine bir elektron alırsanız, onun aynı anda 2 kutuda olduğu ifadesi doğru olacaktır. Mikro dünyanın yasaları bu şekilde işler. Örnek: Gerçekte elektron atomun çekirdeği etrafında dönmez, kürenin tüm noktalarında aynı anda çekirdeğin etrafında bulunur. Fizik ve kimyada bu olaya “elektron bulutu” denir.

Özet.Çok küçük bir nesnenin ve büyük bir nesnenin davranışının farklı yasalara tabi olduğunu fark ettik. Sırasıyla kuantum fiziği yasaları ve klasik fizik yasaları.

Ancak makro dünyadan mikro dünyaya geçişi tanımlayacak bir bilim yok. Böylece Erwin Schrödinger düşünce deneyini tam da bu eksikliği göstermek için tanımladı. genel teori fizik. Schrödinger paradoksunun açıklanacak bir bilim olduğunu göstermesini istedi. büyük nesneler(klasik fizik) ve mikro nesneleri tanımlamaya yönelik bilim (kuantum fiziği). Ancak kuantum sistemlerden makrosistemlere geçişi açıklayacak yeterli bilim yok.

Schrödinger'in Kedisi ile yapılan deneyin açıklaması

Erwin Schrödinger 1935'te bir kediyle yapılan düşünce deneyini anlattı. Deney açıklamasının orijinal versiyonu Wikipedia'da sunulmaktadır ( Schrödinger'in kedisi Vikipedi).

Schrödinger'in Kedisi deneyinin açıklamasının basit kelimelerle bir versiyonu:

• Kapalı bir çelik kutuya bir kedi yerleştirildi.
• Schrödinger Kutusu, bir kaba yerleştirilmiş radyoaktif çekirdek ve zehirli gaz içeren bir cihaz içerir.
• Çekirdek 1 saat içinde bozunabilir veya çürümeyebilir. Çürüme olasılığı – %50.
• Eğer çekirdek bozunursa Geiger sayacı bunu kaydedecektir. Röle çalışacak ve çekiç gaz kabını kıracaktır. Schrödinger'in kedisi ölecek.
• Aksi takdirde Schrödinger'in kedisi hayatta olacak.

Kuantum mekaniğinin “süperpozisyon” yasasına göre, sistemi gözlemlemediğimiz bir anda, bir atomun çekirdeği (ve dolayısıyla kedi) aynı anda 2 durumda bulunmaktadır. Çekirdek çürümüş/çürümemiş durumdadır. Ve kedi aynı anda hem canlı hem de ölü olma durumundadır.

Ancak "Schrödinger kutusu" açılırsa kedinin yalnızca şu durumlardan birinde olabileceğinden eminiz:

• eğer çekirdek bozunmuyorsa kedimiz yaşıyor demektir
• çekirdek çürürse kedi ölür

Deneyin paradoksu şu ki kuantum fiziğine göre: kutuyu açmadan önce kedi aynı anda hem diri hem de ölüdür, ancak dünyamızın fizik kanunlarına göre bu imkansızdır. Kedi belirli bir durumda olabilir - hayatta olmak veya ölü olmak. Aynı anda “kedi yaşıyor/ölü” karışık durumu yoktur.

Cevabı bulmadan önce, Schrödinger'in kedisi deneyindeki paradoksu anlatan bu harika videoyu izleyin (2 dakikadan az):

Schrödinger'in Kedisi paradoksunun çözümü - Kopenhag yorumu

Şimdi çözüm. Kuantum mekaniğinin özel gizemine dikkat edin - gözlemci paradoksu. Mikro dünyanın bir nesnesi (bizim durumumuzda çekirdek) aynı anda birçok durumda bulunur yalnızca sistemi gözlemlemediğimizde.

Örneğin, 2 yarık ve bir gözlemciyle yapılan meşhur deney. Bir elektron ışını, 2 dikey yarığa sahip opak bir plaka üzerine yönlendirildiğinde, elektronlar, plakanın arkasındaki ekranda bir "dalga deseni" çizdi; dikey olarak dönüşümlü koyu ve açık şeritler. Ancak deneyciler elektronların yarıklardan nasıl uçtuğunu "görmek" istediklerinde ve ekranın yan tarafına bir "gözlemci" yerleştirdiklerinde, elektronlar ekrana bir "dalga deseni" değil, 2 dikey şerit çizdi. Onlar. dalgalar gibi değil parçacıklar gibi davrandılar.

Öyle görünüyor ki, kuantum parçacıkları "ölçüldükleri" anda hangi duruma girmeleri gerektiğine kendileri karar veriyorlar.

Buna dayanarak, "Schrödinger'in Kedisi" fenomeninin modern Kopenhag açıklaması (yorumu) şöyle:

“Kedi-çekirdek” sistemini kimse gözlemlemiyorken, çekirdek aynı zamanda çürümüş/çürümemiş bir durumdadır. Ancak kedinin aynı anda hem canlı hem de ölü olduğunu söylemek yanlıştır. Neden? Evet çünkü makrosistemlerde kuantum olgusu gözlemlenmez. “Cat-core” sisteminden değil, “core-detector (Geiger counter)” sisteminden bahsetmek daha doğru olur.

Çekirdek, gözlem (veya ölçüm) anında durumlardan (bozunmuş/bozulmamış) birini seçer. Ancak bu seçim, deneycinin kutuyu açtığı anda gerçekleşmez (kutunun açılması, çekirdek dünyasından çok uzakta, makro dünyada gerçekleşir). Çekirdek, dedektöre çarptığı anda durumunu seçer. Gerçek şu ki, deneyde sistem yeterince anlatılmamıştır.

Dolayısıyla, Schrödinger'in Kedisi paradoksunun Kopenhag yorumu, kutunun açıldığı ana kadar Schrödinger'in Kedisinin süperpozisyon halinde olduğunu, yani aynı zamanda yaşayan/ölü bir kedi halinde olduğunu reddeder. Makrokozmosta bir kedi yalnızca tek bir durumda var olabilir ve var olur.

Özet. Schrödinger deneyi tam olarak açıklamadı. Makroskobik ve kuantum sistemler doğru değildir (daha doğrusu bağlanması imkansızdır). Kuantum yasaları makrosistemlerimizde geçerli değildir. Bu deneyde etkileşime giren "kedi-çekirdek" değil, "kedi-dedektör-çekirdek" oluyor. Kedi makrokozmostan, “dedektör-çekirdek” sistemi ise mikrokozmostandır. Ve yalnızca kuantum dünyasında bir çekirdek aynı anda iki durumda olabilir. Bu, çekirdek ölçülmeden veya dedektörle etkileşime girmeden önce meydana gelir. Ancak makrokozmosta bir kedi yalnızca tek bir durumda var olabilir ve var olur. Bu yüzden, İlk bakışta kedinin "canlı mı ölü mü" durumunun kutunun açıldığı anda belirlendiği görülüyor. Aslında kaderi, dedektörün çekirdekle etkileşime girdiği anda belirleniyor.

Son özet.“Dedektör-çekirdek-kedi” sisteminin durumu, kutunun gözlemcisi olan kişiyle DEĞİL, çekirdeğin gözlemcisi olan dedektörle ilişkilidir.

Vay be. Beynim neredeyse kaynamaya başladı! Ama paradoksun çözümünü kendi başınıza anlamak ne kadar güzel! Öğretmenle ilgili eski öğrenci şakasında olduğu gibi: “Anlatırken anladım!”

Sheldon'ın Schrödinger'in Kedisi paradoksuna ilişkin yorumu

Artık arkanıza yaslanıp Sheldon'ın Schrödinger'in düşünce deneyine ilişkin son yorumunu dinleyebilirsiniz. Yorumunun özü, insanlar arasındaki ilişkilerde uygulanabilmesidir. Anlamak iyi bir ilişki bir erkek ve bir kadın arasında ya da kötü - kutuyu açmanız gerekir (randevuya çıkın). Ve ondan önce aynı anda hem iyi hem de kötüydüler.

Peki bu "sevimli deneyi" beğendin mi? Günümüzde Schrödinger, bir kedi üzerinde yaptığı bu tür acımasız düşünce deneyleri nedeniyle hayvan hakları aktivistlerinden çok fazla ceza alacaktı. Ya da belki bir kedi değil de Schrödinger'in Kedisiydi?! Zavallı kız, bu Schrödinger'den acı çekti (((

Sonraki yayınlarda görüşmek üzere!

Herkese diliyorum iyi günler ve iyi akşamlar!

Not: Düşüncelerinizi yorumlarda paylaşın. Ve sorular sorun.

Not: Bloga abone olun - abonelik formu makalenin altında bulunur.

Ansiklopedik YouTube

• 1 / 5

  Aslında Hawking ve diğer pek çok fizikçi, Kopenhag Okulu'nun kuantum mekaniği yorumunun gözlemcinin rolünü vurgulamanın haksız olduğu görüşündedir. Fizikçiler arasında bu konuda nihai bir birlik hâlâ sağlanamadı.

  Zamanın her anında dünyaların paralelleştirilmesi, her adımda olası yollardan birinin olasılıklarına bağlı olarak seçildiği olasılıksal otomatın aksine, gerçek, deterministik olmayan bir otomata karşılık gelir.

  Wigner'ın paradoksu

  Bu, Schrödinger deneyinin karmaşık bir versiyonudur. Eugene Wigner "arkadaşlar" kategorisini tanıttı. Deneyi tamamladıktan sonra deneyci kutuyu açar ve canlı bir kedi görür. Kedinin kutuyu açtığı andaki durum vektörü “çekirdek bozulmamış, kedi yaşıyor” durumuna geçer. Böylece laboratuvarda kedinin canlı olduğu tespit edildi. Laboratuvarın dışında Arkadaş. Arkadaş Kedinin canlı mı ölü mü olduğunu henüz bilmiyor. Arkadaş ancak deneyi yapan kişi kendisine deneyin sonucunu söylediğinde kedinin canlı olduğunu fark eder. Ama diğer herkes Arkadaşlar Kedinin henüz canlı olduğu belirlenmemiştir ve ancak deneyin sonucu kendilerine söylendiğinde tanınacaktır. Bu nedenle, kedinin tamamen canlı (ya da tamamen ölü) olduğu ancak evrendeki tüm insanlar deneyin sonucunu öğrendiğinde tanınabilir. Bu ana kadar, Büyük Evren ölçeğinde Wigner'a göre kedi aynı anda hem canlı hem de ölü kalıyor.

  Pratik kullanım

  Yukarıdakiler pratikte kullanılır: kuantum hesaplama ve kuantum kriptografisinde. İki durumun süperpozisyonundaki bir ışık sinyali, bir fiber optik kablo boyunca gönderilir. Saldırganlar kablonun ortasında bir yere bağlanırsa ve iletilen bilgiyi gizlice dinlemek için oraya bir sinyal vuruşu yaparsa, bu durum dalga fonksiyonunu çökertecektir (Kopenhag yorumu açısından gözlem yapılacaktır) ve ışık eyaletlerden birine girecek. Kablonun alıcı ucunda istatistiksel ışık testleri gerçekleştirerek, ışığın durumların süperpozisyonunda mı olduğunu yoksa daha önce gözlemlenip başka bir noktaya iletilip aktarılmadığını tespit etmek mümkün olacaktır. Bu, tespit edilemeyen sinyal müdahalesini ve gizlice dinlenmeyi engelleyen iletişim araçlarının yaratılmasını mümkün kılar.

  Deney (prensipte gerçekleştirilebilir, ancak büyük miktarlarda bilgi iletebilen çalışan kuantum kriptografi sistemleri henüz oluşturulmamış), Kopenhag yorumundaki "gözlem" in gözlemcinin bilinciyle hiçbir ilgisi olmadığını da gösteriyor. çünkü bu durumda kablonun ucundaki istatistiklerdeki değişiklik, kablonun tamamen cansız bir dalına yol açar.

  Makale Schrödinger'in teorisinin ne olduğunu anlatıyor. Bu büyük bilim insanının katkıları modern bilim ve ayrıca bir kedi hakkında icat ettiği bir düşünce deneyini anlatıyor. Bu tür bilginin uygulama kapsamı kısaca özetlenmiştir.

  Erwin Schrödinger

  Ne canlı ne de ölü olan meşhur kedi artık her yerde kullanılıyor. Onun hakkında filmler yapılıyor, fizik ve hayvanlarla ilgili topluluklara onun adı veriliyor, hatta bir giyim markası bile var. Ancak çoğu zaman insanlar talihsiz kediyle ilgili paradoksu kastediyor. Ancak insanlar genellikle yaratıcısı Erwin Schrödinger'i unutuyor. O zamanlar Avusturya-Macaristan'ın bir parçası olan Viyana'da doğdu. Oldukça eğitimli ve varlıklı bir ailenin çocuğuydu. Babası Rudolf linolyum üretiyordu ve diğer şeylerin yanı sıra bilime de para yatırıyordu. Annesi bir kimyagerin kızıydı ve Erwin sık sık büyükbabasının akademideki derslerini dinlemeye giderdi.

  Bilim insanının büyükannelerinden biri İngiliz olduğu için ilgilendi yabancı Diller ve mükemmel bir şekilde İngilizceye hakim oldum. Schrödinger'in okulda her yıl sınıfının birincisi olması ve üniversitede zor sorular sorması şaşırtıcı değil. Yirminci yüzyılın başlarındaki bilim, daha anlaşılır olan klasik fizik ile parçacıkların mikro ve nano dünyadaki davranışları arasındaki tutarsızlıkları zaten tespit etmişti. Ortaya çıkan çelişkileri çözmeye tüm gücümü harcadım

  Bilime katkı

  

  Öncelikle bu fizikçinin bilimin birçok alanıyla ilgilendiğini söylemekte fayda var. Ancak "Schrödinger'in teorisi" dediğimizde, onun yarattığı rengin matematiksel olarak uyumlu tanımını değil, onun bilime katkısını kastediyoruz. Kuantum mekaniği. O günlerde teknoloji, deney ve teori bir arada yürüyordu. Fotoğrafçılık gelişti, ilk spektrumlar kaydedildi ve radyoaktivite olgusu keşfedildi. Sonuçları elde eden bilim adamları teorisyenlerle yakın etkileşime girdiler: hemfikir oldular, birbirlerini tamamladılar ve tartıştılar. Yeni okullar ve bilim dalları oluşturuldu. Dünya bambaşka renklerle ışıldamaya başladı ve insanlık yeni gizemlerle karşılaştı. Matematiksel aygıtın karmaşıklığına rağmen Schrödinger'in teorisinin ne olduğunu açıklamak gerekirse, basit bir dille Olabilmek.

  Kuantum dünyası kolaydır!

  

  Artık incelenen nesnelerin ölçeğinin sonuçları doğrudan etkilediği iyi bilinmektedir. Gözle görülebilir nesneler klasik fizik kavramlarına tabidir. Schrödinger'in teorisi yüze yüz nanometre ve daha küçük boyutlardaki cisimlere uygulanabilir. Ve çoğu zaman Hakkında konuşuyoruz genel olarak bireysel atomlar ve daha küçük parçacıklar hakkında. Yani mikrosistemlerin her bir elemanı aynı anda hem parçacık hem de dalga (dalga-parçacık ikiliği) özelliklerine sahiptir. Maddi dünyadan elektronlar, protonlar, nötronlar vb. kütle ve ilgili atalet, hız ve ivme ile karakterize edilir. Teorik dalgadan - frekans ve rezonans gibi parametreler. Bunun aynı anda nasıl mümkün olduğunu ve neden birbirlerinden ayrılamaz olduklarını anlamak için bilim adamlarının, maddelerin yapısına ilişkin anlayışlarını yeniden gözden geçirmeleri gerekiyordu.

  Schrödinger'in teorisi matematiksel olarak bu iki özelliğin dalga fonksiyonu adı verilen bir yapı aracılığıyla ilişkili olduğunu ima eder. Bu kavramın matematiksel bir tanımını bulmak Schrödinger'i ortaya çıkardı. Nobel Ödülü. Ancak yazarın buna yüklediği fiziksel anlam, Kopenhag yorumunu kuran Bohr, Sommerfeld, Heisenberg ve Einstein'ın fikirleriyle örtüşmüyordu. İşte “kedi paradoksu” burada ortaya çıktı.

  Dalga fonksiyonu

  

  Temel parçacıkların mikrokozmosu hakkında konuştuğumuzda, makroölçeklerin doğasında bulunan kavramlar anlamını yitirir: kütle, hacim, hız, boyut. Ve sallantılı olasılıklar ortaya çıkıyor. Bu büyüklükteki nesneleri insanların yakalaması imkansızdır; insanlara yalnızca dolaylı çalışma yolları mevcuttur. Örneğin, hassas bir ekran veya film üzerindeki ışık şeritleri, tıklama sayısı, püskürtülen filmin kalınlığı. Geriye kalan her şey hesaplama alanıdır.

  Schrödinger'in teorisi, bu bilim adamının türettiği denklemlere dayanmaktadır. Ve bunların ayrılmaz bileşeni dalga fonksiyonudur. İncelenen parçacığın türünü ve kuantum özelliklerini açık bir şekilde tanımlar. Örneğin bir elektronun durumunu gösterdiğine inanılıyor. Ancak kendisi, yazarının fikirlerinin aksine, fiziksel anlam bulunmamaktadır. Bu sadece kullanışlı bir matematik aracıdır. Makalemiz Schrödinger'in teorisini basit bir dille sunduğuna göre, dalga fonksiyonunun karesi, bir sistemin önceden belirlenmiş bir durumda bulunma olasılığını tanımlıyor diyelim.

  Makro nesne örneği olarak kedi

  

  Yazarın kendisi de Kopenhag yorumu olarak adlandırılan bu yoruma ömrünün sonuna kadar katılmamıştır. Olasılık kavramının belirsizliğinden iğreniyordu ve fonksiyonun karesinin değil, kendisinin netliği konusunda ısrar ediyordu.

  Bu tür fikirlerin tutarsızlığına bir örnek olarak, bu durumda mikro dünyanın makro nesneleri etkileyeceğini savundu. Teori şu şekildedir: Canlı bir organizmayı (örneğin bir kedi) ve zehirli gaz içeren bir kapsülü, belirli bir radyoaktif elementin bozunması durumunda açılan ve çürüme meydana gelmediği takdirde kapalı kalan kapalı bir kutuya koyarsanız, o zaman Kutuyu açmadan önce bir paradoksla karşılaşıyoruz. Kuantum kavramlarına göre, radyoaktif bir elementin atomu belirli bir zaman dilimi içerisinde belirli bir olasılıkla bozunacaktır. Dolayısıyla deneysel tespitten önce atom hem sağlamdır hem de sağlam değildir. Ve Schrödinger'in teorisinin söylediği gibi, aynı olasılık yüzdesi için kedi hem ölü, hem de hayattadır. Gördüğünüz gibi bu çok saçma, çünkü kutuyu açtığımızda hayvanın yalnızca tek bir halini bulacağız. Ve ölümcül kapsülün yanındaki kapalı bir kapta, kedi ya ölü ya da diridir, çünkü bu göstergeler ayrıktır ve ara seçenekleri ima etmez.

  Bu fenomenin spesifik ama henüz tam olarak kanıtlanmamış bir açıklaması var: Varsayımsal bir kedinin spesifik durumunu belirlemek için zaman sınırlayıcı koşulların yokluğunda, bu deney şüphesiz paradoksaldır. Ancak makro nesneler için kuantum mekaniği kuralları kullanılamaz. Mikro dünya ile sıradan dünya arasındaki sınırı doğru bir şekilde çizmek henüz mümkün olmadı. Ancak kedi büyüklüğündeki bir hayvan hiç şüphesiz makro bir nesnedir.

  Kuantum mekaniğinin uygulanması

  Herhangi bir teorik fenomende olduğu gibi, Schrödinger'in kedisinin nasıl faydalı olabileceği sorusu ortaya çıkıyor. Örneğin Büyük Patlama teorisi tam olarak bu düşünce deneyiyle ilgili süreçlere dayanmaktadır. Ultra yüksek hızlarla, maddenin ultra küçük yapısıyla ve evrenin bu şekilde incelenmesiyle ilgili her şey, diğer şeylerin yanı sıra kuantum mekaniğiyle açıklanıyor.