1935 में, नए उभरते क्वांटम यांत्रिकी के एक प्रबल विरोधी, एरिक श्रोडिंगर ने एक लेख प्रकाशित किया, जिसका उद्देश्य भौतिकी के विकास की एक नई शाखा की विफलता की निंदा करना और उसे साबित करना था।

लेख का सार है बाहर ले जाना सोचा प्रयोग :

1. एक जीवित बिल्ली को पूरी तरह से सीलबंद बॉक्स में रखा जाता है।
2. बिल्ली के बगल में एक रेडियोधर्मी परमाणु युक्त एक गीजर काउंटर रखा गया है।
3. एसिड से भरा एक फ्लास्क सीधे गीजर काउंटर से जुड़ा होता है।
4. एक रेडियोधर्मी परमाणु का अंतिम क्षय एक गीजर काउंटर को बंद कर देगा, जो बदले में फ्लास्क को तोड़ देगा और उसमें से निकलने वाला एसिड बिल्ली को मार देगा।
5. अगर वह ऐसे असहज पड़ोसियों के साथ है तो क्या बिल्ली जीवित रहेगी या मर जाएगी?
6. प्रयोग के लिए एक घंटा आवंटित किया गया है।

को उत्तर यह प्रश्नऔर क्वांटम सिद्धांत की असंगति को साबित करने के लिए बुलाया गया था, जो सुपरपोजिशन पर आधारित है: विरोधाभास का नियम - हमारी दुनिया के सभी माइक्रोपार्टिकल्स हमेशा एक ही समय में दो राज्यों में होते हैं, जब तक कि वे उनका निरीक्षण करना शुरू नहीं करते।

यही है, एक बंद जगह (क्वांटम सिद्धांत) में होने के कारण, हमारी बिल्ली, अपने अप्रत्याशित पड़ोसी की तरह - एक परमाणु, समकालिक रूप से मौजूद है दो राज्यों में:

1. एक ही समय में एक जीवित और मृत बिल्ली।
2. क्षय, और एक ही समय में क्षय नहीं हुआ परमाणु।

जो शास्त्रीय भौतिकी के अनुसार पूरी तरह से बेतुका है। ऐसी परस्पर अनन्य चीजों का एक साथ अस्तित्व में होना असंभव है।

और यह सही है, लेकिन केवल स्थूल जगत के दृष्टिकोण से। जबकि सूक्ष्म जगत में पूरी तरह से अलग कानून काम करते हैं, और इसलिए श्रोडिंगर को सूक्ष्म जगत के भीतर संबंधों के लिए मैक्रोकॉसम के नियमों को लागू करते समय गलत समझा गया था। इसका एहसास नहीं लक्षित निगरानीमाइक्रोवर्ल्ड की चल रही अनिश्चितताओं के पीछे, बाद वाले को समाप्त करें।

दूसरे शब्दों में, यदि आप खोलते हैं बंद प्रणाली, जिसमें बिल्ली को एक रेडियोधर्मी परमाणु के साथ रखा जाता है, हम परीक्षण विषय के संभावित राज्यों में से केवल एक ही देखेंगे।

यह अर्कांसस विश्वविद्यालय, आर्ट हॉब्सन के एक अमेरिकी भौतिक विज्ञानी द्वारा सिद्ध किया गया था। उनके सिद्धांत के अनुसार, यदि आप एक माइक्रोसिस्टम (रेडियोधर्मी परमाणु) को एक मैक्रोसिस्टम (गीजर काउंटर) से जोड़ते हैं, तो बाद वाला निश्चित रूप से राज्य से प्रभावित होगा बहुत नाजुक स्थितिपहले और सुपरपोजिशन में चला जाता है। और, चूंकि हम सीधे तौर पर इस घटना का निरीक्षण नहीं कर सकते हैं, यह हमारे लिए अस्वीकार्य हो जाएगा (जिसके बारे में श्रोडिंगर ने तर्क दिया)।

तो, हमने पाया कि परमाणु और विकिरण काउंटर एक ही सुपरपोजिशन में हैं। फिर इस प्रणाली के लिए किसे या क्या बिल्ली कहा जा सकता है? यदि आप तार्किक रूप से सोचते हैं, तो बिल्ली, इस मामले में, रेडियोधर्मी नाभिक की स्थिति का संकेतक बन जाती है (बस - एक संकेतक):

1. बिल्ली जीवित है, कोर विघटित नहीं हुआ है।
2. बिल्ली मर चुकी है, कोर बिखर गया है।

हालांकि, हमें इस तथ्य को ध्यान में रखना चाहिए कि बिल्ली भी एक ही प्रणाली का हिस्सा है, क्योंकि यह बॉक्स के अंदर भी है। इसलिए, क्वांटम सिद्धांत के अनुसार, बिल्ली परमाणु के साथ तथाकथित गैर-स्थानीय संबंध में है, अर्थात। में भ्रमित अवस्था , और इसलिए माइक्रोवर्ल्ड के सुपरपोजिशन में।

इससे यह पता चलता है कि, सिस्टम की वस्तुओं में से एक में अचानक परिवर्तन के साथ, यह किसी अन्य वस्तु के साथ भी होगा, चाहे वे कितनी भी दूर क्यों न हों। दोनों वस्तुओं की स्थिति का तात्कालिक परिवर्तन यह साबित करता है कि हम साथ काम कर रहे हैं एकीकृत प्रणाली, बस अंतरिक्ष द्वारा दो भागों में विभाजित।

इसलिए, हम विश्वास के साथ कह सकते हैं कि श्रोडिंगर की बिल्ली या तो क्षण भर के लिए जीवित है यदि परमाणु का क्षय नहीं हुआ है, या यदि परमाणु सड़ गया है तो मृत हो गया है।

और फिर भी, यह श्रोडिंगर के विचार प्रयोग के लिए धन्यवाद था कि एक गणितीय उपकरण का निर्माण किया गया था जो माइक्रोवर्ल्ड के सुपरपोजिशन का वर्णन करता है। यह ज्ञान पाया जाता है विस्तृत आवेदनक्रिप्टोग्राफी और कंप्यूटर प्रौद्योगिकियों में।

अंत में, मैं सभी प्रकार के लेखकों और सिनेमा की ओर से "श्रोडिंगर की बिल्ली" के रहस्यमय विरोधाभास के लिए अटूट प्रेम को नोट करना चाहूंगा। वह सिर्फ कुछ उदाहरण:

1. लुक्यानेंको के उपन्यास "द लास्ट वॉच" में "श्रोडिंगर की बिल्ली" नामक एक जादुई उपकरण।
2. डगलस एडम्स के जासूसी उपन्यास डिर्क जेंटली डिटेक्टिव एजेंसी में श्रोडिंगर की बिल्ली की समस्या की जीवंत चर्चा है।
3. आर. ई. हेनलेन के उपन्यास "द कैट पासिंग थ्रू वॉल्स" में, मुख्य पात्र, एक बिल्ली, एक ही समय में लगभग लगातार दो अवस्थाओं में रहती है।
4. प्रसिद्ध चेशिर बिल्ली"एलिस इन वंडरलैंड" उपन्यास में लुईस कैरोल एक साथ कई जगहों पर दिखना पसंद करते हैं।
5. फारेनहाइट 451 उपन्यास में, रे ब्रैडबरी एक जीवित-मृत यांत्रिक कुत्ते के रूप में श्रोडिंगर की बिल्ली का सवाल उठाते हैं।
6. द मैज हीलर में, क्रिस्टोफर स्टाशेफ ने श्रोडिंगर की बिल्ली के बारे में अपनी दृष्टि का बहुत ही अनोखे तरीके से वर्णन किया है।

और इस तरह के एक रहस्यमय विचार प्रयोग के बारे में कई अन्य करामाती, पूरी तरह से असंभव विचार।

एक तरह का "माध्यमिक" था। वह खुद शायद ही कभी किसी खास काम में लगे हों वैज्ञानिक समस्या. काम की उनकी पसंदीदा शैली किसी की प्रतिक्रिया थी वैज्ञानिक अनुसंधान, इस कार्य का विकास या इसकी आलोचना। इस तथ्य के बावजूद कि श्रोडिंगर स्वयं स्वभाव से एक व्यक्तिवादी थे, उन्हें हमेशा किसी और के विचार, समर्थन की आवश्यकता होती थी आगे का कार्य. इस अजीबोगरीब दृष्टिकोण के बावजूद, श्रोडिंगर कई खोज करने में कामयाब रहे।

जीवन संबन्धित जानकारी

श्रोडिंगर का सिद्धांत अब न केवल भौतिकी और गणित विभागों के छात्रों के लिए जाना जाता है। यह लोकप्रिय विज्ञान में रुचि रखने वाले किसी भी व्यक्ति के लिए रूचिकर होगा। यह सिद्धांत प्रसिद्ध भौतिक विज्ञानी ई। श्रोडिंगर द्वारा बनाया गया था, जो इतिहास में क्वांटम यांत्रिकी के रचनाकारों में से एक के रूप में नीचे चला गया। वैज्ञानिक का जन्म 12 अगस्त, 1887 को एक ऑयलक्लोथ फैक्ट्री के मालिक के परिवार में हुआ था। भविष्य के वैज्ञानिक, जो अपने रहस्य के लिए दुनिया भर में प्रसिद्ध हुए, बचपन में वनस्पति विज्ञान और ड्राइंग के शौकीन थे। उनके पहले गुरु उनके पिता थे। 1906 में, श्रोडिंगर ने वियना विश्वविद्यालय में अपनी पढ़ाई शुरू की, जिसके दौरान उन्होंने भौतिकी की प्रशंसा करना शुरू किया। जब पहली बार आया विश्व युध्द, वैज्ञानिक एक तोपखाने के रूप में सेवा करने गया था। पर खाली समयअल्बर्ट आइंस्टीन के सिद्धांतों का अध्ययन किया।

1927 की शुरुआत तक विज्ञान में एक नाटकीय स्थिति विकसित हो चुकी थी। ई. श्रोडिंगर का मानना ​​था कि के सिद्धांत का आधार क्वांटम प्रक्रियालहरों की निरंतरता का विचार काम करना चाहिए। इसके विपरीत, हाइजेनबर्ग का मानना ​​​​था कि तरंगों की विसंगति की अवधारणा, साथ ही क्वांटम कूद का विचार, ज्ञान के इस क्षेत्र की नींव होना चाहिए। नील्स बोहर ने किसी भी पद को स्वीकार नहीं किया।

विज्ञान में प्रगति

1933 में तरंग यांत्रिकी की अवधारणा के लिए श्रोडिंगर को नोबेल पुरस्कार मिला। हालाँकि, शास्त्रीय भौतिकी की परंपराओं में पले-बढ़े, वैज्ञानिक अन्य श्रेणियों में नहीं सोच सकते थे और क्वांटम यांत्रिकी को ज्ञान की पूर्ण शाखा नहीं मानते थे। वह कणों के दोहरे व्यवहार से संतुष्ट नहीं हो सका, और उसने इसे विशेष रूप से तरंग व्यवहार तक कम करने का प्रयास किया। एन. बोहर के साथ अपनी चर्चा में, श्रोडिंगर ने इसे इस तरह से रखा: "अगर हम इन्हें रखने की योजना बनाते हैं" तेज़ी से छलांग मारना, तो मुझे आमतौर पर इस बात का पछतावा होता है कि मैंने अपने जीवन को परमाणु भौतिकी से जोड़ा।

शोधकर्ता का आगे का काम

उसी समय, श्रोडिंगर न केवल आधुनिक क्वांटम यांत्रिकी के संस्थापकों में से एक थे। यह वह था जिसने वैज्ञानिक उपयोग में "विवरण की निष्पक्षता" शब्द की शुरुआत की थी। यही अवसर है वैज्ञानिक सिद्धांतपर्यवेक्षक की भागीदारी के बिना वास्तविकता का वर्णन करें। उसके आगे का अन्वेषणसापेक्षता के सिद्धांत, थर्मोडायनामिक प्रक्रियाओं, बॉर्न के नॉनलाइनियर इलेक्ट्रोडायनामिक्स के लिए समर्पित थे। साथ ही, वैज्ञानिकों ने एकीकृत क्षेत्र सिद्धांत बनाने के लिए कई प्रयास किए हैं। इसके अलावा, ई. श्रोडिंगर ने छह भाषाएं बोलीं।

सबसे प्रसिद्ध पहेली

श्रोडिंगर का सिद्धांत, जिसमें एक ही बिल्ली दिखाई देती है, वैज्ञानिक द्वारा क्वांटम सिद्धांत की आलोचना से विकसित हुई। इसकी एक मुख्य धारणा यह है कि जब तक प्रणाली का अवलोकन नहीं किया जाता है, तब तक यह सुपरपोजिशन की स्थिति में है। अर्थात्, दो या दो से अधिक राज्यों में जो एक दूसरे के अस्तित्व को बाहर करते हैं। विज्ञान में सुपरपोजिशन की स्थिति की निम्नलिखित परिभाषा है: यह एक क्वांटम की क्षमता है, जो एक इलेक्ट्रॉन, एक फोटॉन, या, उदाहरण के लिए, एक परमाणु का नाभिक, दो राज्यों में या यहां तक ​​​​कि दो में एक साथ हो सकता है। अंतरिक्ष में ऐसे समय में जब कोई उसे नहीं देख रहा हो।

विभिन्न दुनिया में वस्तुएं

एक सामान्य व्यक्ति के लिए ऐसी परिभाषा को समझना बहुत कठिन है। क्योंकि हर वस्तु भौतिक संसारअंतरिक्ष में एक बिंदु पर या दूसरे पर हो सकता है। इस घटना का चित्रण इस प्रकार किया जा सकता है। प्रेक्षक दो बॉक्स लेता है और उनमें से एक में टेनिस बॉल रखता है। इससे साफ हो जाएगा कि यह एक डिब्बे में है और दूसरे में नहीं। लेकिन अगर हम एक कंटेनर में एक इलेक्ट्रॉन डालते हैं, तो निम्नलिखित कथन सत्य होगा: यह कण एक साथ दो बक्से में है, चाहे वह कितना भी विरोधाभासी क्यों न हो। उसी तरह, एक परमाणु में एक इलेक्ट्रॉन एक समय या किसी अन्य पर कड़ाई से परिभाषित बिंदु पर स्थित नहीं होता है। यह एक ही समय में कक्षा के सभी बिंदुओं पर स्थित होने के कारण, नाभिक के चारों ओर घूमता है। विज्ञान में, इस घटना को "इलेक्ट्रॉन क्लाउड" कहा जाता है।

वैज्ञानिक क्या साबित करना चाहते थे?

इस प्रकार, छोटे और का व्यवहार बड़ी वस्तुएंपूरी तरह से लागू किया गया अलग नियम. क्वांटम दुनिया में, कुछ कानून हैं, और स्थूल जगत में - पूरी तरह से अलग। हालांकि, ऐसी कोई अवधारणा नहीं है जो दुनिया से संक्रमण की व्याख्या करे सामग्री आइटममाइक्रोवर्ल्ड के लिए लोगों से परिचित। श्रोडिंगर का सिद्धांत भौतिकी के क्षेत्र में अनुसंधान की अपर्याप्तता को प्रदर्शित करने के लिए बनाया गया था। वैज्ञानिक यह दिखाना चाहते थे कि एक विज्ञान है जिसका उद्देश्य छोटी वस्तुओं का वर्णन करना है, और ज्ञान का एक क्षेत्र है जो सामान्य वस्तुओं का अध्ययन करता है। मोटे तौर पर वैज्ञानिक के काम के कारण, भौतिकी को दो क्षेत्रों में विभाजित किया गया था: क्वांटम और शास्त्रीय।

श्रोडिंगर का सिद्धांत: विवरण

वैज्ञानिक ने 1935 में अपने प्रसिद्ध विचार प्रयोग का वर्णन किया। इसके कार्यान्वयन में, श्रोडिंगर ने सुपरपोजिशन के सिद्धांत पर भरोसा किया। श्रोडिंगर ने जोर देकर कहा कि जब तक हम फोटॉन का निरीक्षण नहीं करते हैं, यह या तो कण या तरंग हो सकता है; लाल और हरा दोनों; गोल और चौकोर दोनों। यह अनिश्चितता सिद्धांत, जो सीधे क्वांटम द्वैतवाद की अवधारणा से आता है, श्रोडिंगर ने अपनी प्रसिद्ध बिल्ली पहेली में इस्तेमाल किया था। प्रयोग का संक्षेप में अर्थ इस प्रकार है:

• एक बिल्ली को एक बंद बॉक्स में रखा जाता है, साथ ही एक कंटेनर जिसमें हाइड्रोसायनिक एसिड और एक रेडियोधर्मी पदार्थ होता है।
• नाभिक एक घंटे के भीतर विघटित हो सकता है। इसकी संभावना 50% है।
• यदि परमाणु नाभिक का क्षय हो जाता है, तो इसे गीजर काउंटर द्वारा दर्ज किया जाएगा। तंत्र काम करेगा और जहर का डिब्बा टूट जाएगा। बिल्ली मर जाएगी।
• यदि क्षय नहीं होता है, तो श्रोडिंगर की बिल्ली जीवित रहेगी।

इस सिद्धांत के अनुसार, जब तक बिल्ली का अवलोकन नहीं किया जाता, तब तक वह एक साथ दो अवस्थाओं (मृत और जीवित) में होती है, ठीक एक परमाणु के नाभिक की तरह (क्षय या क्षय नहीं)। बेशक, यह क्वांटम दुनिया के नियमों के अनुसार ही संभव है। स्थूल जगत में, एक बिल्ली एक ही समय में जीवित और मृत दोनों नहीं हो सकती है।

प्रेक्षक विरोधाभास

श्रोडिंगर के सिद्धांत के सार को समझने के लिए प्रेक्षक के विरोधाभास को समझना भी आवश्यक है। इसका अर्थ यह है कि सूक्ष्म जगत की वस्तुएं एक साथ दो अवस्थाओं में तभी हो सकती हैं जब उनका अवलोकन न किया जाए। उदाहरण के लिए, तथाकथित "2 स्लिट्स और एक पर्यवेक्षक के साथ प्रयोग" विज्ञान में जाना जाता है। एक अपारदर्शी प्लेट पर जिसमें दो लंबवत स्लिट बनाए गए थे, वैज्ञानिकों ने इलेक्ट्रॉनों के एक बीम को निर्देशित किया। प्लेट के पीछे स्क्रीन पर, इलेक्ट्रॉनों ने एक तरंग पैटर्न चित्रित किया। दूसरे शब्दों में, उन्होंने काली और सफेद धारियाँ छोड़ दीं। जब शोधकर्ताओं ने यह देखना चाहा कि इलेक्ट्रॉन स्लिट्स के माध्यम से कैसे उड़ते हैं, तो कणों ने स्क्रीन पर केवल दो लंबवत पट्टियां प्रदर्शित कीं। वे कणों की तरह व्यवहार करते थे, लहरों की तरह नहीं।

कोपेनहेगन व्याख्या

श्रोडिंगर के सिद्धांत की आधुनिक व्याख्या कोपेनहेगन एक कहा जाता है। पर्यवेक्षक के विरोधाभास के आधार पर, यह इस तरह लगता है: जब तक कोई भी सिस्टम में परमाणु के नाभिक को नहीं देखता है, यह एक साथ दो अवस्थाओं में होता है - क्षय और अघोषित। हालाँकि, यह कथन कि बिल्ली एक ही समय में जीवित और मृत है, अत्यंत गलत है। आखिरकार, स्थूल जगत में वही घटनाएं कभी नहीं देखी जाती हैं जैसे कि सूक्ष्म जगत में।

इसीलिए हम बात कर रहे हे"कैट-कोर" प्रणाली के बारे में नहीं, बल्कि इस तथ्य के बारे में कि गीजर काउंटर और परमाणु के नाभिक परस्पर जुड़े हुए हैं। माप किए जाने पर कर्नेल एक या दूसरी स्थिति चुन सकता है। हालांकि दी गई पसंदउस समय नहीं होता है जब प्रयोगकर्ता श्रोडिंगर की बिल्ली के साथ बॉक्स खोलता है। वास्तव में, बॉक्स का उद्घाटन स्थूल जगत में होता है। दूसरे शब्दों में, एक ऐसी प्रणाली में जो परमाणु दुनिया से बहुत दूर है। इसलिए, नाभिक अपनी स्थिति का चयन ठीक उसी समय करता है जब यह गीजर काउंटर के डिटेक्टर से टकराता है। इस प्रकार, इरविन श्रोडिंगर ने अपने विचार प्रयोग में, प्रणाली का पूरी तरह से वर्णन नहीं किया।

सामान्य निष्कर्ष

इस प्रकार, मैक्रोसिस्टम को सूक्ष्म दुनिया के साथ जोड़ना पूरी तरह से सही नहीं है। मैक्रो वर्ल्ड में क्वांटम कानूनअपनी शक्ति खो देते हैं। एक परमाणु का केंद्रक केवल सूक्ष्म जगत में दो अवस्थाओं में एक साथ हो सकता है। बिल्ली के बारे में भी ऐसा नहीं कहा जा सकता है, क्योंकि यह स्थूल जगत की वस्तु है। इसलिए, केवल पहली नज़र में ऐसा लगता है कि बिल्ली बॉक्स खोलने के समय सुपरपोजिशन से किसी एक राज्य में जाती है। वास्तव में, इसका भाग्य उस समय निर्धारित होता है जब परमाणु नाभिक डिटेक्टर के साथ बातचीत करता है। निष्कर्ष इस प्रकार निकाला जा सकता है: इरविन श्रोडिंगर की पहेली में प्रणाली की स्थिति का किसी व्यक्ति से कोई लेना-देना नहीं है। यह प्रयोगकर्ता पर निर्भर नहीं करता है, लेकिन डिटेक्टर पर - एक वस्तु जो नाभिक को "अवलोकन" करती है।

अवधारणा की निरंतरता

श्रोडिंगर सिद्धांत सरल शब्दों मेंइस प्रकार वर्णित है: जबकि पर्यवेक्षक प्रणाली को नहीं देखता है, यह एक साथ दो राज्यों में हो सकता है। हालांकि, एक अन्य वैज्ञानिक - यूजीन विग्नर ने आगे बढ़कर श्रोडिंगर की अवधारणा को पूरी तरह से बेतुकापन लाने का फैसला किया। "क्षमा करें!" विग्नर ने कहा, "क्या होगा यदि बिल्ली को देखने वाले प्रयोगकर्ता के बगल में उसका सहयोगी हो?" साथी को यह नहीं पता कि बिल्ली के साथ बॉक्स खोलने पर प्रयोगकर्ता ने उस समय वास्तव में क्या देखा। श्रोडिंगर की बिल्ली सुपरपोजिशन की स्थिति को छोड़ देती है। हालांकि, एक साथी पर्यवेक्षक के लिए नहीं। केवल उस क्षण में, जब बिल्ली के भाग्य का पता बाद में चलता है, क्या जानवर को अंततः जीवित या मृत कहा जा सकता है। इसके अलावा, ग्रह पृथ्वी पर अरबों लोग हैं। और अंतिम फैसला तभी हो सकता है जब प्रयोग का परिणाम सभी जीवों की संपत्ति बन जाए। बेशक, सभी लोगों को बिल्ली के भाग्य और श्रोडिंगर के सिद्धांत के बारे में संक्षेप में बताया जा सकता है, लेकिन यह एक बहुत लंबी और श्रमसाध्य प्रक्रिया है।

श्रोडिंगर के विचार प्रयोग द्वारा भौतिकी में क्वांटम द्वैतवाद के सिद्धांतों का कभी खंडन नहीं किया गया। एक अर्थ में, प्रत्येक प्राणी को न तो जीवित कहा जा सकता है और न ही मृत (सुपरपोजिशन में होना) जब तक कम से कम एक व्यक्ति है जो उसे नहीं देख रहा है।

हर कोई मानव जाति के महान आविष्कारों के बारे में किताबें नहीं पढ़ता है। लेकिन निश्चित रूप से "थ्योरी" श्रृंखला देखने वाले सभी लोगों के लिए महा विस्फोट”, "श्रोडिंगर की बिल्ली" जैसी घटना के बारे में सुना। चूंकि यह क्वांटम यांत्रिकी से संबंधित है, बिना किसी व्यक्ति के तकनीकी शिक्षाइसका अर्थ समझना काफी कठिन है। आइए जानने की कोशिश करें कि "श्रोडिंगर की बिल्ली" की अवधारणा का सरल शब्दों में क्या अर्थ है।

विषय:

संक्षिप्त ऐतिहासिक पृष्ठभूमि

इरविन श्रोडिंगर – प्रसिद्ध भौतिक विज्ञानी, क्वांटम यांत्रिकी के सिद्धांत के रचनाकारों में से एक। बानगीउसके वैज्ञानिक गतिविधितथाकथित माध्यमिक था। वह शायद ही किसी चीज की जांच करने वाले पहले व्यक्ति थे।

मूल रूप से, श्रोडिंगर ने किसी के आविष्कार की समीक्षा लिखी या वैज्ञानिक उपलब्धि, लेखक की आलोचना की या अन्य लोगों के शोध और खोजों के आगे विकास के लिए आगे बढ़े। हालांकि वे स्वभाव से एक व्यक्तिवादी थे, लेकिन वे अन्य लोगों के विचारों और विचारों पर भरोसा नहीं कर सकते थे, जिसे उन्होंने अपने शोध में आधार के रूप में लिया। इसके बावजूद उन्होंने बनाया बहुत बड़ा योगदानक्वांटम यांत्रिकी के विकास में, मुख्य रूप से "श्रोडिंगर की बिल्ली" के बारे में उनकी पहेली के कारण।

विज्ञान में श्रोडिंगर की उपलब्धियों में शामिल हैं:

• तरंग यांत्रिकी की अवधारणा का निर्माण (इसके लिए उन्हें 1933 में नोबेल पुरस्कार मिला);
• में पेश किया वैज्ञानिक कारोबारशब्द "विवरण की निष्पक्षता" - बिना वैज्ञानिक सिद्धांतों की संभावना की पुष्टि की प्रत्यक्ष भागीदारीआसपास की वास्तविकता का वर्णन करने के लिए अनुसंधान का विषय (एक बाहरी पर्यवेक्षक);
• सापेक्षता के सिद्धांत को विकसित किया;
• थर्मोडायनामिक प्रक्रियाओं और बॉर्न के नॉनलाइनियर इलेक्ट्रोडायनामिक्स का अध्ययन किया;
• बनाने का प्रयास किया एकीकृत सिद्धांतखेत।

"श्रोडिंगर की बिल्ली" की अवधारणा

"श्रोडिंगर की बिल्ली"- श्रोडिंगर सिद्धांत का प्रसिद्ध रहस्य, एक ऑस्ट्रियाई सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी द्वारा किया गया एक विचार प्रयोग, जिसकी मदद से माइक्रोसिस्टम से मैक्रोसिस्टम में संक्रमण में क्वांटम यांत्रिकी की अपूर्णता को प्रदर्शित करना संभव था। यह सब सिद्धांत आलोचना पर आधारित है वैज्ञानिकों की उपलब्धियांक्वांटम यांत्रिकी।

प्रयोग के विवरण पर आगे बढ़ने से पहले, इसमें उपयोग की जाने वाली मूल अवधारणाओं को परिभाषित करना आवश्यक है। प्रसिद्ध परिघटना की मुख्य अभिधारणा कहती है कि जब तक कोई व्यवस्था को नहीं देख रहा है, तब तक वह अंदर है अध्यारोपण स्थिति- एक साथ दो या दो से अधिक राज्यों में जो परस्पर अस्तित्व को बाहर करते हैं। श्रोडिंगर ने स्वयं सुपरपोजिशन की निम्नलिखित परिभाषा दी - यह एक ही समय में कई राज्यों या अंतरिक्ष के कई बिंदुओं में होने के लिए क्वांटम क्षमता (एक इलेक्ट्रॉन, एक फोटॉन और एक परमाणु का नाभिक एक क्वांटम की भूमिका में हो सकता है) है। जबकि व्यवस्था को देखने वाला कोई नहीं है। क्वांटम सूक्ष्म पर्यावरण की एक सूक्ष्म वस्तु है।

प्रयोग का विवरण

मूल लेख जिसमें श्रोडिंगर अपने प्रयोग की व्याख्या करते हैं, 1935 में प्रकाशित हुआ था। प्रयोग का वर्णन करने के लिए तुलना की विधि और यहां तक ​​कि प्रतिरूपण का भी उपयोग किया गया था।

इस लेख का अध्ययन करते समय श्रोडिंगर के दिमाग में वास्तव में क्या था यह समझना बहुत मुश्किल है। मैं सरल शब्दों में प्रयोग के सार का वर्णन करने का प्रयास करूंगा।

हम बिल्ली को एक तंत्र के साथ एक बॉक्स में रखते हैं जिसमें एक रेडियोधर्मी परमाणु नाभिक होता है, और एक कंटेनर जहरीली गैस से भरा होता है। प्रयोग ठीक से चयनित क्षय संभाव्यता मापदंडों के साथ किया जाता है परमाणु नाभिक- 1 घंटे के लिए 50%। जब कोर सड़ जाता है, तो कंटेनर से गैस का रिसाव होता है, जिससे बिल्ली की मौत हो जाती है। यदि ऐसा नहीं होता है, तो बिल्ली को कुछ नहीं होता है, वह जीवित और स्वस्थ है।

एक घंटा बीत जाता है, और हम इस प्रश्न का उत्तर प्राप्त करना चाहते हैं: क्या बिल्ली मर गई या जीवित रही? श्रोडिंगर के उन्नत सिद्धांत के अनुसार, एक परमाणु का नाभिक, एक बिल्ली की तरह, एक ही समय में कई राज्यों में एक बॉक्स में होता है (सुपरपोजिशन की परिभाषा)। बॉक्स खोलने के क्षण तक, माइक्रोसिस्टम, जिसमें परमाणु और बिल्ली के नाभिक स्थित हैं, 50% की संभावना के साथ - राज्य है "नाभिक सड़ गया है, बिल्ली मर गई है", और उसी के साथ संभावना है कि राज्य "नाभिक क्षय नहीं हुआ है, बिल्ली जीवित है"। यह इस परिकल्पना की पुष्टि करता है कि बॉक्स में बैठी बिल्ली एक ही समय में जीवित और मृत दोनों है, अर्थात यह एक ही समय में कई राज्यों में है। यह पता चला है कि बॉक्स में बैठी बिल्ली एक ही समय में जीवित और मृत दोनों है।

बात कर रहे सरल भाषा, श्रोडिंगर की बिल्ली घटना बताती हैतथ्य की संभावना कि क्वांटम यांत्रिकी के दृष्टिकोण से, बिल्ली एक ही समय में जीवित और मृत दोनों हैजो हकीकत में असंभव है। इस आधार पर, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि क्वांटम यांत्रिकी के सिद्धांत में महत्वपूर्ण दोष हैं।

यदि आप एक सूक्ष्म तंत्र में एक परमाणु के नाभिक का निरीक्षण नहीं करते हैं, तो दो अवस्थाओं का मिश्रण होता है - एक क्षय और गैर-क्षय नाभिक। जब बॉक्स खोला जाता है, तो प्रयोगकर्ता केवल एक ही देख सकता है विशिष्ट अवस्था. चूंकि बिल्ली परमाणु के नाभिक का प्रतिनिधित्व करती है, वह भी केवल एक ही अवस्था में होगी - या तो जीवित या मृत।

विरोधाभास को उजागर करना - कोपेनहेगन व्याख्या

कोपेनहेगन के वैज्ञानिकों ने श्रोडिंगर की बिल्ली की पहेली को सुलझाया। आधुनिक कोपेनहेगन व्याख्या यह है कि बिल्ली जीवित/मृत है, जिसमें कोई मध्यवर्ती अवस्था नहीं है, क्योंकि जब बॉक्स खोला जाता है तो नाभिक क्षय नहीं होता है या नहीं होता है, लेकिन इससे भी पहले, जब नाभिक को डिटेक्टर को भेजा जाता है। इसके लिए स्पष्टीकरण इस प्रकार है: कमी तरंग क्रिया"कैट-डिटेक्टर-न्यूक्लियस" माइक्रोसिस्टम का बॉक्स को देखने वाले व्यक्ति से कोई संबंध नहीं है, लेकिन यह न्यूक्लियस के डिटेक्टर-ऑब्जर्वर से जुड़ा है।

श्रोडिंगर की बिल्ली की घटना की यह व्याख्या बॉक्स खोलने से पहले बिल्ली के सुपरपोजिशन की स्थिति में होने की संभावना से इनकार करती है - एक ही समय में एक जीवित / मृत बिल्ली की स्थिति में। मैक्रोसिस्टम में एक बिल्ली हमेशा केवल एक ही अवस्था में होती है।

महत्वपूर्ण!श्रोडिंगर के प्रयोग से पता चला कि एक सूक्ष्म वस्तु और एक मैक्रो-ऑब्जेक्ट सिस्टम के अनुसार व्यवहार करते हैं अलग कानून- क्वांटम भौतिकी के नियम और इसके में भौतिकी के नियम शास्त्रीय समझक्रमश।

लेकिन ऐसा कोई विज्ञान नहीं है जो मैक्रोसिस्टम से माइक्रोसिस्टम में संक्रमण के दौरान होने वाली घटनाओं का अध्ययन करता हो। इरविन श्रोडिंगर भौतिकी के सामान्य सिद्धांत की कमजोरी और अपूर्णता को सिद्ध करने के उद्देश्य से इस तरह के प्रयोग को ठीक से करने के विचार से उत्साहित हो गए। उनकी गहरी इच्छा ठोस अनुभव से प्रदर्शित करना था कि प्रत्येक विज्ञान अपने कार्यों को पूरा करता है: शास्त्रीय भौतिकीमैक्रोऑब्जेक्ट्स का अध्ययन करता है, क्वांटम भौतिकी माइक्रोऑब्जेक्ट्स का अध्ययन करता है। विकसित करने की जरूरत है वैज्ञानिक ज्ञानसिस्टम में बड़ी से छोटी वस्तुओं में संक्रमण प्रक्रिया का वर्णन करने के लिए।

एक साधारण आदमी के लिए इस विरोधाभास के सार को तुरंत समझ पाना बहुत मुश्किल है। वास्तव में, प्रत्येक व्यक्ति के मन में यह धारणा होती है कि भौतिक संसार की कोई भी वस्तु इस पलसमय केवल एक बिंदु पर हो सकता है।

लेकिन श्रोडिंगर का सिद्धांत केवल सूक्ष्म-वस्तुओं पर लागू किया जा सकता है, जबकि बिल्ली स्थूल जगत की वस्तु है।

श्रोडिंगर की बिल्ली विरोधाभास की सबसे हालिया व्याख्या द बिग बैंग थ्योरी में इसका अनुप्रयोग है, जिसमें नायक शेल्डन कूपर ने अपने स्वभाव को कम शिक्षित पेनी को समझाया। कूपर ने इस घटना को क्षेत्र में स्थानांतरित कर दिया मानवीय संबंध. अच्छा समझने के लिए या खराब रिश्ताविपरीत लिंग के लोगों के बीच, आपको बस बॉक्स खोलने की जरूरत है। और इस बिंदु तक, कोई भी रिश्ता अच्छा और बुरा दोनों होता है।

24 जून 2015

मेरी शर्म के लिए, मैं यह स्वीकार करना चाहता हूं कि मैंने यह अभिव्यक्ति सुनी, लेकिन यह बिल्कुल नहीं पता था कि इसका क्या मतलब है और कम से कम किस विषय पर इसका इस्तेमाल किया गया था। आइए आपको बताते हैं इस बिल्ली के बारे में मैंने इंटरनेट पर क्या पढ़ा...

« श्रोडिंगर की बिल्ली"- यह प्रसिद्ध ऑस्ट्रियाई सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी इरविन श्रोडिंगर के प्रसिद्ध विचार प्रयोग का नाम है, जो एक पुरस्कार विजेता भी है नोबेल पुरुस्कार. इस काल्पनिक प्रयोग की मदद से वैज्ञानिक उप-परमाणु प्रणालियों से मैक्रोस्कोपिक प्रणालियों में संक्रमण में क्वांटम यांत्रिकी की अपूर्णता को दिखाना चाहते थे।

इरविन श्रोडिंगर का मूल लेख 1935 में प्रकाशित हुआ था। यहाँ उद्धरण है:

आप उन मामलों का निर्माण भी कर सकते हैं जिनमें burlesque पर्याप्त है। अगली शैतानी मशीन (जो कि बिल्ली के हस्तक्षेप की परवाह किए बिना होनी चाहिए) के साथ कुछ बिल्ली को स्टील के कक्ष में बंद कर दें: गीजर काउंटर के अंदर एक छोटी राशि है रेडियोधर्मी पदार्थ, इतना छोटा कि एक घंटे के भीतर केवल एक परमाणु क्षय हो सकता है, लेकिन उसी संभावना के साथ यह क्षय नहीं हो सकता है; यदि ऐसा होता है, तो रीडिंग ट्यूब डिस्चार्ज हो जाती है और एक रिले सक्रिय हो जाता है, जिससे हथौड़े को नीचे किया जाता है, जो हाइड्रोसायनिक एसिड के शंकु को तोड़ देता है।

यदि हम इस पूरे तंत्र को एक घंटे के लिए अपने ऊपर छोड़ दें तो हम कह सकते हैं कि बिल्ली इस समय के बाद जीवित रहेगी, जब तक कि परमाणु का क्षय न हो जाए। एक परमाणु के पहले क्षय ने बिल्ली को जहर दिया होगा। पूरे सिस्टम का साई-फ़ंक्शन इसे अपने आप में मिलाकर या जीवित और मृत बिल्ली (अभिव्यक्ति को क्षमा करें) को समान अनुपात में मिलाकर व्यक्त करेगा। विशिष्ट इसी तरह के मामलेक्या यह अनिश्चितता शुरू में सीमित है परमाणु दुनिया, मैक्रोस्कोपिक अनिश्चितता में परिवर्तित हो जाता है, जिसे प्रत्यक्ष अवलोकन द्वारा समाप्त किया जा सकता है। यह हमें "धुंधला मॉडल" को वास्तविकता को प्रतिबिंबित करने के रूप में स्वीकार करने से रोकता है। अपने आप में, इसका अर्थ अस्पष्ट या विरोधाभासी कुछ भी नहीं है। फ़ज़ी या आउट-ऑफ़-फ़ोकस फ़ोटो और क्लाउड या फ़ॉग शॉट में अंतर होता है।

दूसरे शब्दों में:

1. एक बॉक्स और एक बिल्ली है। बॉक्स में एक तंत्र होता है जिसमें एक रेडियोधर्मी परमाणु नाभिक और जहरीली गैस का एक कंटेनर होता है। प्रयोगात्मक मापदंडों को चुना जाता है ताकि 1 घंटे में परमाणु क्षय की संभावना 50% हो। यदि कोर विघटित हो जाता है, तो गैस कंटेनर खुल जाता है और बिल्ली मर जाती है। यदि केंद्रक का विघटन नहीं होता है, तो बिल्ली जीवित और स्वस्थ रहती है।
2. हम बिल्ली को एक बॉक्स में बंद करते हैं, एक घंटे प्रतीक्षा करते हैं और खुद से पूछते हैं: क्या बिल्ली जीवित है या मर गई है?
3. क्वांटम यांत्रिकी, जैसा कि यह था, हमें बताता है कि परमाणु नाभिक (और इसलिए बिल्ली) सभी में है संभावित राज्यउसी समय (cf. क्वांटम सुपरपोजिशन) इससे पहले कि हम बॉक्स खोलते, "कैट-कोर" प्रणाली 50% की संभावना के साथ "कोर खराब हो गई है, बिल्ली मर चुकी है" और राज्य में "नाभिक क्षय नहीं हुआ है, बिल्ली जीवित है" 50% की संभावना के साथ। यह पता चला है कि बॉक्स में बैठी बिल्ली एक ही समय में जीवित और मृत दोनों है।
4. आधुनिक के अनुसार कोपेनहेगन व्याख्या, बिल्ली बिना किसी मध्यवर्ती अवस्था के अभी भी जीवित/मृत है। और नाभिक की क्षय अवस्था का चुनाव बॉक्स को खोलने के क्षण में नहीं होता है, बल्कि तब भी होता है जब नाभिक डिटेक्टर में प्रवेश करता है। क्योंकि "कैट-डिटेक्टर-न्यूक्लियस" सिस्टम के वेव फंक्शन की कमी बॉक्स के मानव पर्यवेक्षक से जुड़ी नहीं है, बल्कि न्यूक्लियस के डिटेक्टर-ऑब्जर्वर से जुड़ी है।

क्वांटम यांत्रिकी के अनुसार, यदि किसी परमाणु के नाभिक का अवलोकन नहीं किया जाता है, तो उसकी अवस्था का वर्णन दो अवस्थाओं के मिश्रण द्वारा किया जाता है - एक क्षयित नाभिक और एक अखंडित नाभिक, इसलिए, एक बिल्ली एक बॉक्स में बैठी है और एक परमाणु के नाभिक का प्रतिनिधित्व करती है एक ही समय में जीवित और मृत दोनों है। यदि बॉक्स खोला जाता है, तो प्रयोगकर्ता केवल एक विशिष्ट अवस्था देख सकता है - "नाभिक विघटित हो गया है, बिल्ली मर चुकी है" या "नाभिक विघटित नहीं हुआ है, बिल्ली जीवित है।"

सार मानव भाषा: श्रोडिंगर के प्रयोग से पता चला कि, क्वांटम यांत्रिकी के दृष्टिकोण से, एक बिल्ली एक ही समय में जीवित और मृत दोनों होती है, जो नहीं हो सकती। फलस्वरूप, क्वांटम यांत्रिकीमहत्वपूर्ण खामियां हैं।

सवाल यह है: दो राज्यों के मिश्रण के रूप में एक प्रणाली का अस्तित्व कब समाप्त होता है और एक ठोस को चुनता है? प्रयोग का उद्देश्य यह दिखाना है कि क्वांटम यांत्रिकी कुछ नियमों के बिना अधूरा है जो निर्दिष्ट करते हैं कि किन परिस्थितियों में तरंग कार्य ढह जाता है और बिल्ली या तो मृत हो जाती है या जीवित रहती है, लेकिन दोनों का मिश्रण नहीं रह जाता है। चूंकि यह स्पष्ट है कि बिल्ली को जीवित या मृत होना चाहिए (जीवन और मृत्यु के बीच कोई मध्यवर्ती स्थिति नहीं है), यह परमाणु नाभिक के लिए समान होगा। यह अनिवार्य रूप से या तो टूटा हुआ होना चाहिए या टूटा नहीं जाना चाहिए (विकिपीडिया)।

श्रोडिंगर के विचार प्रयोग की एक और सबसे हालिया व्याख्या बिग बैंग थ्योरी श्रृंखला के नायक शेल्डन कूपर की कहानी है, जिसमें उन्होंने कम शिक्षित पड़ोसी पेनी से बात की थी। शेल्डन की कहानी का सार यह है कि श्रोडिंगर की बिल्ली की अवधारणा को लोगों के बीच संबंधों पर लागू किया जा सकता है। एक पुरुष और एक महिला के बीच क्या हो रहा है, यह समझने के लिए कि उनके बीच किस तरह का रिश्ता है: अच्छा या बुरा, आपको बस बॉक्स खोलने की जरूरत है। तब तक रिश्ते अच्छे भी होते हैं और बुरे भी।

शेल्डन और पेनी के बीच इस बिग बैंग थ्योरी संवाद की एक वीडियो क्लिप नीचे है।

श्रोडिंगर का चित्रण है सबसे अच्छा उदाहरणक्वांटम भौतिकी के मुख्य विरोधाभास का वर्णन करने के लिए: इसके नियमों के अनुसार, इलेक्ट्रॉन, फोटॉन और यहां तक ​​​​कि परमाणु जैसे कण एक ही समय में दो राज्यों में मौजूद होते हैं ("जीवित" और "मृत", यदि आप लंबे समय से पीड़ित बिल्ली को याद करते हैं)। इन राज्यों को सुपरपोजिशन कहा जाता है।

अमेरिकी भौतिक विज्ञानीअर्कांसस विश्वविद्यालय (अर्कांसस स्टेट यूनिवर्सिटी) के आर्ट हॉब्सन ने इस विरोधाभास का समाधान प्रस्तुत किया।

"माप में क्वांटम भौतिकीकुछ मैक्रोस्कोपिक उपकरणों के संचालन पर आधारित हैं, जैसे कि गीजर काउंटर, जिसकी मदद से क्वांटम अवस्थासूक्ष्म प्रणाली - परमाणु, फोटॉन और इलेक्ट्रॉन। क्वांटम सिद्धांत का तात्पर्य है कि यदि आप एक सूक्ष्म प्रणाली (कण) को किसी ऐसे मैक्रोस्कोपिक उपकरण से जोड़ते हैं जो दो को अलग करता है विभिन्न राज्यसिस्टम, तो डिवाइस (उदाहरण के लिए गीजर काउंटर) क्वांटम उलझाव की स्थिति में जाएगा और एक साथ दो सुपरपोजिशन में भी होगा। हालांकि, इस घटना को सीधे देखना असंभव है, जो इसे अस्वीकार्य बनाता है," भौतिक विज्ञानी कहते हैं।

हॉब्सन का कहना है कि श्रोडिंगर के विरोधाभास में, बिल्ली इस नाभिक के क्षय या "गैर-क्षय" की स्थिति को निर्धारित करने के लिए एक रेडियोधर्मी नाभिक से जुड़े एक मैक्रोस्कोपिक उपकरण, एक गीजर काउंटर की भूमिका निभाती है। इस मामले में, एक जीवित बिल्ली "गैर-क्षय" का संकेतक होगी, और एक मृत बिल्ली - क्षय का संकेतक। लेकिन क्वांटम सिद्धांत के अनुसार, बिल्ली, नाभिक की तरह, जीवन और मृत्यु के दो सुपरपोजिशन में होनी चाहिए।

इसके बजाय, भौतिक विज्ञानी के अनुसार, बिल्ली की क्वांटम अवस्था को परमाणु की स्थिति से उलझा होना चाहिए, जिसका अर्थ है कि वे एक दूसरे के साथ "गैर-स्थानीय संबंध" में हैं। यानी अगर किसी उलझी हुई वस्तु की स्थिति अचानक विपरीत में बदल जाती है, तो उसके जोड़े की स्थिति भी उसी तरह बदल जाएगी, चाहे वे कितनी भी दूर क्यों न हों। उसी समय, हॉब्सन इस क्वांटम सिद्धांत की प्रयोगात्मक पुष्टि को संदर्भित करता है।

"क्वांटम उलझाव के सिद्धांत में सबसे दिलचस्प बात यह है कि दोनों कणों की स्थिति में परिवर्तन तुरंत होता है: किसी भी प्रकाश या विद्युत चुम्बकीय संकेत के पास एक प्रणाली से दूसरी प्रणाली में सूचना स्थानांतरित करने का समय नहीं होगा। तो आप कह सकते हैं कि यह एक वस्तु है जिसे अंतरिक्ष द्वारा दो भागों में विभाजित किया गया है, चाहे उनके बीच की दूरी कितनी भी अधिक क्यों न हो," हॉब्सन बताते हैं।

श्रोडिंगर की बिल्ली अब एक ही समय में जीवित और मृत नहीं है। यदि क्षय होता है तो वह मर जाता है, और यदि क्षय कभी नहीं होता है तो वह जीवित है।

हम जोड़ते हैं कि इस विरोधाभास के समान समाधान पिछले तीस वर्षों में वैज्ञानिकों के तीन और समूहों द्वारा प्रस्तावित किए गए हैं, लेकिन उन्हें गंभीरता से नहीं लिया गया और व्यापक वैज्ञानिक हलकों में किसी का ध्यान नहीं गया। हॉब्सन ने नोट किया कि क्वांटम यांत्रिकी के विरोधाभासों का समाधान, कम से कम सैद्धांतिक, इसकी गहरी समझ के लिए नितांत आवश्यक है।

श्रोडिंगर

और अभी हाल ही में, थ्योरेटिक्स ने समझाया कि गुरुत्वाकर्षण श्रोडिंगर की बिल्ली को कैसे मारता है, लेकिन यह पहले से ही अधिक जटिल है ...

एक नियम के रूप में, भौतिक विज्ञानी इस घटना की व्याख्या करते हैं कि कणों की दुनिया में सुपरपोजिशन संभव है, लेकिन बिल्लियों या अन्य मैक्रो ऑब्जेक्ट्स के साथ असंभव है, से हस्तक्षेप वातावरण. जब कोई क्वांटम वस्तु किसी क्षेत्र से होकर गुजरती है या यादृच्छिक कणों के साथ परस्पर क्रिया करती है, तो वह तुरंत केवल एक अवस्था मान लेती है - मानो उसे मापा गया हो। जैसा कि वैज्ञानिकों का मानना ​​​​था, इस तरह सुपरपोजिशन ढह जाता है।

लेकिन भले ही किसी भी तरह से एक मैक्रोऑब्जेक्ट को अलग करना संभव हो गया, जो कि सुपरपोजिशन की स्थिति में है, अन्य कणों और क्षेत्रों के साथ बातचीत से, यह अभी या बाद में एक ही राज्य पर ले जाएगा। द्वारा कम से कम, यह पृथ्वी की सतह पर होने वाली प्रक्रियाओं के लिए सही है।

"इंटरस्टेलर स्पेस में कहीं, शायद एक बिल्ली को क्वांटम सुसंगतता बनाए रखने का मौका मिलेगा, लेकिन पृथ्वी पर या किसी भी ग्रह के पास यह बेहद असंभव है। और इसका कारण गुरुत्वाकर्षण है, ”हार्वर्ड-स्मिथसोनियन सेंटर फॉर एस्ट्रोफिजिक्स के नए अध्ययन के प्रमुख लेखक इगोर पिकोवस्की (इगोर पिकोवस्की) बताते हैं।

पिकोवस्की और वियना विश्वविद्यालय के उनके सहयोगियों का तर्क है कि गुरुत्वाकर्षण का मैक्रोऑब्जेक्ट्स के क्वांटम सुपरपोजिशन पर विनाशकारी प्रभाव पड़ता है, और इसलिए हम मैक्रोकोसम में ऐसी घटनाओं का निरीक्षण नहीं करते हैं। नई परिकल्पना की मूल अवधारणा को संक्षेप में प्रस्तुत किया गया है: फीचर फिल्म"इंटरस्टेलर"।

आइंस्टाइन सामान्य सिद्धांतसापेक्षता बताती है कि एक अत्यंत विशाल वस्तु अपने निकट अंतरिक्ष-समय को विकृत कर देगी। छोटे स्तर पर स्थिति को देखते हुए, हम कह सकते हैं कि पृथ्वी की सतह के पास स्थित एक अणु के लिए, समय हमारे ग्रह की कक्षा में मौजूद एक की तुलना में कुछ धीमा होगा।

अंतरिक्ष-समय पर गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव के कारण, इस प्रभाव में आने वाले अणु को अपनी स्थिति में विचलन का अनुभव होगा। और यह, बदले में, इसकी आंतरिक ऊर्जा को भी प्रभावित करना चाहिए - एक अणु में कणों के कंपन, जो समय के साथ बदलते हैं। यदि एक अणु को दो स्थानों के क्वांटम सुपरपोजिशन की स्थिति में पेश किया जाता है, तो स्थिति और के बीच संबंध आंतरिक ऊर्जाजल्द ही अणु अंतरिक्ष में दो स्थितियों में से केवल एक को "चुनने" का कारण बनेगा।

"ज्यादातर मामलों में, विसंगति की घटना के साथ जुड़ा हुआ है" बाहरी प्रभाव, लेकीन मे ये मामलाकणों का आंतरिक कंपन अणु की गति के साथ ही संपर्क करता है," पिकोवस्की बताते हैं।

यह प्रभाव अभी तक नहीं देखा गया है, क्योंकि decoherence के अन्य स्रोत, जैसे कि चुंबकीय क्षेत्र, ऊष्मीय विकिरणऔर कंपन बहुत अधिक मजबूत होते हैं, और गुरुत्वाकर्षण के आने से बहुत पहले क्वांटम सिस्टम के टूटने का कारण बनते हैं। लेकिन प्रयोगकर्ता कथित परिकल्पना का परीक्षण करना चाहते हैं।

क्वांटम सिस्टम को नष्ट करने के लिए गुरुत्वाकर्षण की क्षमता का परीक्षण करने के लिए एक समान सेटअप का भी उपयोग किया जा सकता है। ऐसा करने के लिए, लंबवत और क्षैतिज इंटरफेरोमीटर की तुलना करना आवश्यक होगा: पहले में, पथ के विभिन्न "ऊंचाइयों" पर समय के फैलाव के कारण सुपरपोजिशन जल्द ही गायब हो जाएगा, जबकि दूसरे में, क्वांटम सुपरपोजिशन हो सकता है दृढ़ रहना।

सूत्रों का कहना है

http://4brain.ru/blog/%D0%BA%D0%BE%D1%82-%D1%88%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%B8%D0%BD%D0% B3%D0%B5%D1%80%D0%B0-%D1%81%D1%83%D1%82%D1%8C-%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%81%D1% 82%D1%8B%D0%BC%D0%B8-%D1%81%D0%BB%D0%BE%B2%D0%B0%D0%BC%D0%B8/

http://www.vesti.ru/doc.html?id=2632838

यहाँ थोड़ा और निकट-वैज्ञानिक है: उदाहरण के लिए, और यहाँ । यदि आप पहले से नहीं जानते हैं, तो इसके बारे में पढ़ें और यह क्या है। और हमें पता चलता है क्या मूल लेख वेबसाइट पर है InfoGlaz.rfउस लेख का लिंक जिससे यह प्रति बनाई गई है -

निश्चित रूप से आपने एक से अधिक बार सुना होगा कि "श्रोडिंगर की बिल्ली" जैसी घटना होती है। लेकिन अगर आप भौतिक विज्ञानी नहीं हैं, तो, सबसे अधिक संभावना है, आप केवल दूर से ही कल्पना करते हैं कि यह किस तरह की बिल्ली है और इसकी आवश्यकता क्यों है।

« श्रोडिंगर की बिल्ली"- यह प्रसिद्ध ऑस्ट्रियाई सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी इरविन श्रोडिंगर के प्रसिद्ध विचार प्रयोग का नाम है, जो नोबेल पुरस्कार विजेता भी हैं। इस काल्पनिक प्रयोग की मदद से वैज्ञानिक उप-परमाणु प्रणालियों से मैक्रोस्कोपिक प्रणालियों में संक्रमण में क्वांटम यांत्रिकी की अपूर्णता को दिखाना चाहते थे।

इस लेख में, श्रोडिंगर के बिल्ली और क्वांटम यांत्रिकी के सिद्धांत के सार को सरल शब्दों में समझाने का प्रयास किया गया है, ताकि यह उस व्यक्ति के लिए सुलभ हो, जिसके पास उच्च तकनीकी शिक्षा नहीं है। लेख बिग बैंग थ्योरी श्रृंखला सहित प्रयोग की विभिन्न व्याख्याओं को भी प्रस्तुत करेगा।

प्रयोग का विवरण

इरविन श्रोडिंगर का मूल लेख 1935 में प्रकाशित हुआ था। इसमें, प्रयोग का वर्णन किया गया था या यहां तक ​​​​कि इसका इस्तेमाल किया गया था:

आप उन मामलों का निर्माण भी कर सकते हैं जिनमें burlesque पर्याप्त है। निम्नलिखित शैतानी मशीन के साथ कुछ बिल्ली को स्टील के कक्ष में बंद कर दें (जो कि बिल्ली के हस्तक्षेप से स्वतंत्र होना चाहिए): गीजर काउंटर के अंदर रेडियोधर्मी सामग्री की एक छोटी मात्रा है, इतना छोटा कि केवल एक परमाणु क्षय हो सकता है घंटे, लेकिन उसी के साथ संभावना अलग नहीं हो सकती है; यदि ऐसा होता है, तो रीडिंग ट्यूब डिस्चार्ज हो जाती है और एक रिले सक्रिय हो जाता है, जिससे हथौड़े को नीचे किया जाता है, जो हाइड्रोसायनिक एसिड के शंकु को तोड़ देता है।

यदि हम इस पूरे तंत्र को एक घंटे के लिए अपने ऊपर छोड़ दें तो हम कह सकते हैं कि बिल्ली इस समय के बाद जीवित रहेगी, जब तक कि परमाणु का क्षय न हो जाए। एक परमाणु के पहले क्षय ने बिल्ली को जहर दिया होगा। पूरे सिस्टम का साई-फ़ंक्शन इसे अपने आप में मिलाकर या जीवित और मृत बिल्ली (अभिव्यक्ति को क्षमा करें) को समान अनुपात में मिलाकर व्यक्त करेगा। ऐसे मामलों में विशिष्ट यह है कि अनिश्चितता, मूल रूप से परमाणु दुनिया तक सीमित है, एक मैक्रोस्कोपिक अनिश्चितता में बदल जाती है जिसे प्रत्यक्ष अवलोकन द्वारा समाप्त किया जा सकता है। यह हमें "धुंधला मॉडल" को वास्तविकता को प्रतिबिंबित करने के रूप में स्वीकार करने से रोकता है। अपने आप में, इसका अर्थ अस्पष्ट या विरोधाभासी कुछ भी नहीं है। फ़ज़ी या आउट-ऑफ़-फ़ोकस फ़ोटो और क्लाउड या फ़ॉग शॉट में अंतर होता है।

दूसरे शब्दों में:

1. एक बॉक्स और एक बिल्ली है। बॉक्स में एक तंत्र होता है जिसमें एक रेडियोधर्मी परमाणु नाभिक और जहरीली गैस का एक कंटेनर होता है। प्रयोगात्मक मापदंडों को चुना जाता है ताकि 1 घंटे में परमाणु क्षय की संभावना 50% हो। यदि कोर विघटित हो जाता है, तो गैस कंटेनर खुल जाता है और बिल्ली मर जाती है। यदि केंद्रक का विघटन नहीं होता है, तो बिल्ली जीवित और स्वस्थ रहती है।
2. हम बिल्ली को एक बॉक्स में बंद करते हैं, एक घंटे प्रतीक्षा करते हैं और खुद से पूछते हैं: क्या बिल्ली जीवित है या मर गई है?
3. क्वांटम यांत्रिकी, जैसा कि यह था, हमें बताता है कि परमाणु नाभिक (और इसलिए बिल्ली) एक ही समय में सभी संभावित अवस्थाओं में है (क्वांटम सुपरपोजिशन देखें)। इससे पहले कि हम बॉक्स खोलते, "कैट-कोर" प्रणाली 50% की संभावना के साथ "कोर खराब हो गई है, बिल्ली मर चुकी है" और राज्य में "नाभिक क्षय नहीं हुआ है, बिल्ली जीवित है" 50% की संभावना के साथ। यह पता चला है कि बॉक्स में बैठी बिल्ली एक ही समय में जीवित और मृत दोनों है।
4. आधुनिक कोपेनहेगन व्याख्या के अनुसार, बिल्ली बिना किसी मध्यवर्ती अवस्था के अभी भी जीवित/मृत है। और नाभिक की क्षय अवस्था का चुनाव बॉक्स को खोलने के क्षण में नहीं होता है, बल्कि तब भी होता है जब नाभिक डिटेक्टर में प्रवेश करता है। क्योंकि "कैट-डिटेक्टर-न्यूक्लियस" सिस्टम के वेव फंक्शन की कमी बॉक्स के मानव पर्यवेक्षक से जुड़ी नहीं है, बल्कि न्यूक्लियस के डिटेक्टर-ऑब्जर्वर से जुड़ी है।

सरल शब्दों में व्याख्या

क्वांटम यांत्रिकी के अनुसार, यदि किसी परमाणु के नाभिक का अवलोकन नहीं किया जाता है, तो उसकी अवस्था का वर्णन दो अवस्थाओं के मिश्रण द्वारा किया जाता है - एक क्षयित नाभिक और एक अखंडित नाभिक, इसलिए, एक बिल्ली एक बॉक्स में बैठी है और एक परमाणु के नाभिक का प्रतिनिधित्व करती है एक ही समय में जीवित और मृत दोनों है। यदि बॉक्स खोला जाता है, तो प्रयोगकर्ता केवल एक विशिष्ट अवस्था देख सकता है - "नाभिक विघटित हो गया है, बिल्ली मर चुकी है" या "नाभिक विघटित नहीं हुआ है, बिल्ली जीवित है।"

मानव भाषा में सार: श्रोडिंगर के प्रयोग से पता चला कि, क्वांटम यांत्रिकी के दृष्टिकोण से, एक बिल्ली एक ही समय में जीवित और मृत दोनों होती है, जो नहीं हो सकती। नतीजतन, क्वांटम यांत्रिकी में महत्वपूर्ण खामियां हैं।

सवाल यह है: दो राज्यों के मिश्रण के रूप में एक प्रणाली का अस्तित्व कब समाप्त होता है और एक ठोस को चुनता है? प्रयोग का उद्देश्य यह दिखाना है कि क्वांटम यांत्रिकी कुछ नियमों के बिना अधूरा है जो निर्दिष्ट करते हैं कि किन परिस्थितियों में तरंग कार्य ढह जाता है और बिल्ली या तो मृत हो जाती है या जीवित रहती है, लेकिन दोनों का मिश्रण नहीं रह जाता है। चूंकि यह स्पष्ट है कि बिल्ली को जीवित या मृत होना चाहिए (जीवन और मृत्यु के बीच कोई मध्यवर्ती स्थिति नहीं है), यह परमाणु नाभिक के लिए समान होगा। यह अनिवार्य रूप से या तो टूटा हुआ होना चाहिए या टूटा नहीं जाना चाहिए (विकिपीडिया)।

बिग बैंग थ्योरी से वीडियो

श्रोडिंगर के विचार प्रयोग की एक और सबसे हालिया व्याख्या बिग बैंग थ्योरी श्रृंखला के नायक शेल्डन कूपर की कहानी है, जिसमें उन्होंने कम शिक्षित पड़ोसी पेनी से बात की थी। शेल्डन की कहानी का सार यह है कि श्रोडिंगर की बिल्ली की अवधारणा को लोगों के बीच संबंधों पर लागू किया जा सकता है। एक पुरुष और एक महिला के बीच क्या हो रहा है, यह समझने के लिए कि उनके बीच किस तरह का रिश्ता है: अच्छा या बुरा, आपको बस बॉक्स खोलने की जरूरत है। तब तक रिश्ते अच्छे भी होते हैं और बुरे भी।

शेल्डन और पेनी के बीच इस बिग बैंग थ्योरी संवाद की एक वीडियो क्लिप नीचे है।

क्या प्रयोग के परिणामस्वरूप बिल्ली अभी भी जीवित थी?

उन लोगों के लिए जो लेख को ध्यान से पढ़ते हैं, लेकिन फिर भी बिल्ली की चिंता करते हैं - खुशखबरी: चिंता मत करो, हमारे आंकड़ों के अनुसार, एक पागल ऑस्ट्रियाई भौतिक विज्ञानी द्वारा सोचा प्रयोग के परिणामस्वरूप

एक भी बिल्ली घायल नहीं हुई