1935 წელს ახლად წარმოქმნილი კვანტური მექანიკის მწვავე მოწინააღმდეგემ, ერიკ შრედინგერმა გამოაქვეყნა სტატია, რომელიც მიზნად ისახავდა ფიზიკის განვითარების ახალი დარგის წარუმატებლობის დაგმობას და დამტკიცებას.

სტატიის არსი არის ახორციელებს სააზროვნო ექსპერიმენტი :

1. ცოცხალი კატა მოთავსებულია მთლიანად დალუქულ ყუთში.
2. კატის გვერდით მოთავსებულია გეიგერის მრიცხველი, რომელიც შეიცავს ერთ რადიოაქტიურ ატომს.
3. მჟავით სავსე კოლბა მიმაგრებულია პირდაპირ გეიგერის მრიცხველზე.
4. რადიოაქტიური ატომის საბოლოო დაშლა გამოიწვევს გეიგერის მრიცხველს, რომელიც თავის მხრივ დაამტვრევს კოლბას და მისგან გადმოღვრილი მჟავა მოკლავს კატას.
5. იცოცხლებს თუ მოკვდება კატა, თუ ის ასეთ არასასიამოვნო მეზობლებთან იქნება?
6. ექსპერიმენტისთვის ერთი საათია გამოყოფილი.

პასუხი ეს შეკითხვადა მოუწოდეს დაემტკიცებინა კვანტური თეორიის შეუსაბამობა, რომელიც ემყარება სუპერპოზიციას: პარადოქსის კანონი - ჩვენი სამყაროს ყველა მიკრონაწილაკი ყოველთვის ორ მდგომარეობაშია ერთდროულად, სანამ არ დაიწყებენ მათზე დაკვირვებას.

ანუ დახურულ სივრცეში ყოფნისას (კვანტური თეორია), ჩვენი კატა, ისევე როგორც მისი არაპროგნოზირებადი მეზობელი - ატომი, სინქრონულად იმყოფება. ორ შტატში:

1. ცოცხალი და მკვდარი კატა ერთდროულად.
2. დაშლილი და ამავდროულად არა დაშლილი ატომი.

რაც კლასიკური ფიზიკის მიხედვით სრული აბსურდია. შეუძლებელია ასეთი ურთიერთგამომრიცხავი საგნები ერთდროულად არსებობდეს.

და ეს სწორია, მაგრამ მხოლოდ მაკროკოსმოსის თვალსაზრისით. ვინაიდან მიკროსამყაროში სრულიად განსხვავებული კანონები მოქმედებს და ამიტომ შრედინგერი ცდებოდა მაკროკოსმოსის კანონების გამოყენებისას მიკროსამყაროს შიგნით არსებულ ურთიერთობებზე. ამას ვერ ხვდება მიზანმიმართული მეთვალყურეობამიკროსამყაროს მიმდინარე გაურკვევლობის მიღმა, აღმოფხვრა ეს უკანასკნელი.

სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, თუ გახსნით დახურული სისტემა, რომელშიც კატა მოთავსებულია რადიოაქტიურ ატომთან ერთად, ჩვენ დავინახავთ საცდელი სუბიექტის მხოლოდ ერთ შესაძლო მდგომარეობას.

ეს დაადასტურა ამერიკელმა ფიზიკოსმა არკანზასის უნივერსიტეტიდან, არტ ჰობსონმა. მისი თეორიის მიხედვით, თუ მიკროსისტემას (რადიოაქტიური ატომი) დააკავშირებ მაკროსისტემას (გეიგერის მრიცხველი), ეს უკანასკნელი აუცილებლად იქნება გამსჭვალული მდგომარეობით. კვანტური ჩახლართულობაპირველი და გადადის სუპერპოზიციაში. და რადგან ამ ფენომენს პირდაპირ ვერ დავაკვირდებით, ის ჩვენთვის მიუღებელი გახდება (რასაც შრედინგერი ამტკიცებდა).

ამრიგად, ჩვენ გავარკვიეთ, რომ ატომი და გამოსხივების მრიცხველი ერთნაირი სუპერპოზიციაში არიან. მაშინ ვის ან რისთვის შეიძლება ეწოდოს კატა ამ სისტემისთვის? თუ ლოგიკურად ფიქრობთ, კატა, ამ შემთხვევაში, ხდება რადიოაქტიური ბირთვის მდგომარეობის მაჩვენებელი (უბრალოდ - მაჩვენებელი):

1. კატა ცოცხალია, ბირთვი არ დაიშალა.
2. კატა მოკვდა, ბირთვი დაიშალა.

თუმცა, უნდა გავითვალისწინოთ ის ფაქტი, რომ კატაც ერთი სისტემის ნაწილია, რადგან ის ასევე ყუთშია. ამიტომ, კვანტური თეორიის მიხედვით, კატა ატომთან ე.წ არალოკალურ კავშირშია, ე.ი. in დაბნეული მდგომარეობა და, შესაბამისად, მიკროსამყაროს სუპერპოზიციაში.

აქედან გამომდინარეობს, რომ სისტემის ერთ-ერთ ობიექტში უეცარი ცვლილებით, ეს მოხდება სხვა ობიექტთანაც, რაც არ უნდა შორს იყვნენ ისინი ერთმანეთისგან. ორივე ობიექტის მდგომარეობის მყისიერი ცვლილება ადასტურებს, რომ საქმე გვაქვს ერთიანი სისტემა, უბრალოდ სივრცით იყოფა ორ ნაწილად.

ასე რომ, შეგვიძლია დარწმუნებით ვთქვათ, რომ შრედინგერის კატა მომენტალურად ან ცოცხალია, თუ ატომი არ დაიშალა, ან მკვდარია, თუ ატომი დაიშალა.

და მაინც, შროდინგერის სააზროვნო ექსპერიმენტის წყალობით შეიქმნა მათემატიკური მოწყობილობა, რომელიც აღწერს მიკროსამყაროს სუპერპოზიციას. ეს ცოდნა ნაპოვნია ფართო აპლიკაციაკრიპტოგრაფიასა და კომპიუტერულ ტექნოლოგიებში.

და ბოლოს, მინდა აღვნიშნო ყველანაირი მწერლისა და კინოს მხრიდან „შრედინგერის კატის“ იდუმალი პარადოქსის ამოუწურავი სიყვარული. ეს უბრალოდ რამდენიმე მაგალითი:

1. ჯადოსნური მოწყობილობა სახელწოდებით "შროდინგერის კატა" ლუკიანენკოს რომანში "უკანასკნელი საათი".
2. დუგლას ადამსის დეტექტიურ რომანში Dirk Gently's Detective Agency, არის შრედინგერის კატის პრობლემის შესახებ ცოცხალი განხილვა.
3. R. E. Heinlein-ის რომანში "კატა, რომელიც გადის კედლებს", პროტაგონისტიკატა, თითქმის მუდმივად ერთდროულად ორ მდგომარეობაშია.
4. Ცნობილი ჩეშირის კატალუის კეროლს რომანში "ალისა საოცრებათა ქვეყანაში" უყვარს ერთდროულად რამდენიმე ადგილას გამოჩენა.
5. რომანში Fahrenheit 451, რეი ბრედბერი სვამს კითხვას შრედინგერის კატის შესახებ, ცოცხალი მკვდარი მექანიკური ძაღლის სახით.
6. მაგის მკურნალში კრისტოფერ სტაშეფი თავის ხედვას შრედინგერის კატაზე ძალიან თავისებურად აღწერს.

და მრავალი სხვა მომხიბლავი, სრულიად შეუძლებელი იდეა ასეთი იდუმალი სააზროვნო ექსპერიმენტის შესახებ.

იყო ერთგვარი „მეორადი“. ის თავად იშვიათად ეწევა კონკრეტულ საქმეს მეცნიერული პრობლემა. მისი საყვარელი ნამუშევრის ჟანრი იყო პასუხი ვინმეზე სამეცნიერო გამოკვლევა, ამ ნაწარმოების განვითარება თუ მისი კრიტიკა. მიუხედავად იმისა, რომ შრედინგერი ბუნებით ინდივიდუალისტი იყო, მას ყოველთვის სჭირდებოდა სხვისი აზრი, მხარდაჭერა. შემდგომი მუშაობა. მიუხედავად ამ თავისებური მიდგომისა, შრედინგერმა მრავალი აღმოჩენა მოახერხა.

ბიოგრაფიული ინფორმაცია

შროდინგერის თეორია ახლა ცნობილია არა მხოლოდ ფიზიკისა და მათემატიკის ფაკულტეტების სტუდენტებისთვის. ის დააინტერესებს ყველას, ვინც დაინტერესებულია პოპულარული მეცნიერებით. ეს თეორია შექმნა ცნობილმა ფიზიკოსმა ე.შროდინგერმა, რომელიც ისტორიაში შევიდა, როგორც კვანტური მექანიკის ერთ-ერთი შემქმნელი. მეცნიერი დაიბადა 1887 წლის 12 აგვისტოს ზეთის ქსოვილის ქარხნის მფლობელის ოჯახში. მომავალ მეცნიერს, რომელიც მთელ მსოფლიოში გახდა ცნობილი თავისი საიდუმლოებით, ბავშვობაში ბოტანიკა და ხატვა უყვარდა. მისი პირველი დამრიგებელი მამა იყო. 1906 წელს შრედინგერმა დაიწყო სწავლა ვენის უნივერსიტეტში, რომლის დროსაც მან დაიწყო აღტაცება ფიზიკით. როცა პირველი მოვიდა Მსოფლიო ომიმეცნიერი არტილერისტად წავიდა. AT თავისუფალი დროშეისწავლა ალბერტ აინშტაინის თეორიები.

1927 წლის დასაწყისისთვის მეცნიერებაში დრამატული ვითარება შეიქმნა. ე.შროდინგერი თვლიდა, რომ თეორიის საფუძველი კვანტური პროცესებიტალღების უწყვეტობის იდეა უნდა ემსახურებოდეს. ჰაიზენბერგი, პირიქით, თვლიდა, რომ ტალღების დისკრეტულობის კონცეფცია, ისევე როგორც კვანტური ნახტომების იდეა, უნდა იყოს საფუძველი ცოდნის ამ სფეროსთვის. ნილს ბორმა არც ერთი თანამდებობა არ მიიღო.

მიღწევები მეცნიერებაში

ტალღური მექანიკის კონცეფციისთვის 1933 წელს შრედინგერმა მიიღო ნობელის პრემია. თუმცა, კლასიკური ფიზიკის ტრადიციებში აღზრდილი, მეცნიერი ვერ აზროვნებდა სხვა კატეგორიებში და არ თვლიდა კვანტურ მექანიკას ცოდნის სრულფასოვან დარგად. ის ვერ დაკმაყოფილდა ნაწილაკების ორმაგი ქცევით და ცდილობდა მისი დაყვანა მხოლოდ ტალღურ ქცევაზე. ნ. ბორთან საუბრისას შრედინგერი ასე ამბობდა: „თუ ჩვენ ვგეგმავთ მათ შენარჩუნებას კვანტური ნახტომები, მაშინ საერთოდ ვნანობ, რომ ჩემი ცხოვრება ატომურ ფიზიკას დავუკავშირე.

მკვლევარის შემდგომი მუშაობა

ამავე დროს, შრედინგერი არ იყო მხოლოდ თანამედროვე კვანტური მექანიკის ერთ-ერთი ფუძემდებელი. სწორედ მან შემოიტანა ტერმინი „აღწერის ობიექტურობა“ მეცნიერულ გამოყენებაში. ეს არის შესაძლებლობა სამეცნიერო თეორიებიაღწერეთ რეალობა დამკვირვებლის მონაწილეობის გარეშე. მისი შემდგომი კვლევამიეძღვნა ფარდობითობის თეორიას, თერმოდინამიკურ პროცესებს, ბორნის არაწრფივ ელექტროდინამიკას. ასევე, მეცნიერებმა რამდენიმე მცდელობა გააკეთეს ერთიანი ველის თეორიის შესაქმნელად. გარდა ამისა, ე.შროდინგერი საუბრობდა ექვს ენაზე.

ყველაზე ცნობილი გამოცანა

შროდინგერის თეორია, რომელშიც ერთი და იგივე კატა ჩნდება, მეცნიერის კვანტური თეორიის კრიტიკის შედეგად წარმოიშვა. მისი ერთ-ერთი მთავარი პოსტულატი არის ის, რომ სანამ სისტემა არ არის დაცული, ის სუპერპოზიციის მდგომარეობაშია. კერძოდ, ორ ან მეტ სახელმწიფოში, რომლებიც გამორიცხავს ერთმანეთის არსებობას. მეცნიერებაში სუპერპოზიციის მდგომარეობას შემდეგი განმარტება აქვს: ეს არის კვანტის უნარი, რომელიც ასევე შეიძლება იყოს ელექტრონი, ფოტონი, ან, მაგალითად, ატომის ბირთვი, იყოს ერთდროულად ორ მდგომარეობაში ან თუნდაც ორ მდგომარეობაში. მიუთითებს სივრცეში იმ დროს, როცა მას არავინ უყურებს.

ობიექტები სხვადასხვა სამყაროში

ჩვეულებრივი ადამიანისთვის ძალიან რთულია ასეთი განმარტების გაგება. რადგან ყოველი ობიექტი მატერიალური სამყაროშეიძლება იყოს სივრცის ერთ წერტილში ან მეორეში. ეს ფენომენი შეიძლება ილუსტრირებული იყოს შემდეგნაირად. დამკვირვებელი იღებს ორ ყუთს და ერთ-ერთში დებს ჩოგბურთის ბურთს. გაირკვევა, რომ ის ერთ ყუთშია და მეორეში არა. მაგრამ თუ ელექტრონი მოთავსებულია ერთ-ერთ კონტეინერში, მაშინ შემდეგი განცხადება იქნება ჭეშმარიტი: ეს ნაწილაკი ერთდროულად ორ უჯრაშია, რაც არ უნდა პარადოქსული ჩანდეს. ანალოგიურად, ატომში ელექტრონი არ არის განლაგებული მკაცრად განსაზღვრულ წერტილში ამა თუ იმ დროს. ის ბრუნავს ბირთვის გარშემო და ერთდროულად მდებარეობს ორბიტის ყველა წერტილში. მეცნიერებაში ამ მოვლენას „ელექტრონულ ღრუბელს“ უწოდებენ.

რისი დამტკიცება სურდა მეცნიერს?

ამრიგად, ქცევა მცირე და დიდი ობიექტებიგანხორციელებული სრულყოფილად სხვადასხვა წესები. კვანტურ სამყაროში არის რაღაც კანონები, მაკროკოსმოსში კი - სრულიად განსხვავებული. თუმცა, არ არსებობს ისეთი კონცეფცია, რომელიც ახსნის სამყაროდან გადასვლას მატერიალური ნივთებიადამიანებისთვის ნაცნობი მიკროსამყარო. შროდინგერის თეორია შეიქმნა ფიზიკის სფეროში კვლევების არასაკმარისი დემონსტრირების მიზნით. მეცნიერს სურდა ეჩვენებინა, რომ არსებობს მეცნიერება, რომლის მიზანია პატარა ობიექტების აღწერა და არის ცოდნის სფერო, რომელიც სწავლობს ჩვეულებრივ ობიექტებს. მეტწილად მეცნიერის მუშაობის გამო, ფიზიკა დაიყო ორ სფეროდ: კვანტურ და კლასიკურ.

შრედინგერის თეორია: აღწერა

მეცნიერმა აღწერა თავისი ცნობილი სააზროვნო ექსპერიმენტი 1935 წელს. მისი განხორციელებისას შრედინგერი ეყრდნობოდა სუპერპოზიციის პრინციპს. შრედინგერი ხაზგასმით აღნიშნა, რომ სანამ ჩვენ არ ვაკვირდებით ფოტონს, ის შეიძლება იყოს ნაწილაკი ან ტალღა; ორივე წითელი და მწვანე; მრგვალიც და კვადრატიც. ეს გაურკვევლობის პრინციპი, რომელიც პირდაპირ გამომდინარეობს კვანტური დუალიზმის კონცეფციიდან, გამოიყენა შრედინგერმა თავის ცნობილ კატის გამოცანაში. ექსპერიმენტის მნიშვნელობა მოკლედ ასეთია:

• კატას ათავსებენ დახურულ ყუთში, ასევე კონტეინერში, რომელიც შეიცავს ჰიდროციანმჟავას და რადიოაქტიურ ნივთიერებას.
• ბირთვი შეიძლება დაიშალა ერთ საათში. ამის ალბათობა 50%-ია.
• თუ ატომის ბირთვი იშლება, მაშინ ეს ჩაიწერება გეიგერის მრიცხველით. მექანიზმი იმუშავებს და საწამლავის ყუთი გატყდება. კატა მოკვდება.
• თუ დაშლა არ მოხდა, მაშინ შრედინგერის კატა ცოცხალი იქნება.

ამ თეორიის მიხედვით, სანამ კატას არ აკვირდებიან, ის ერთდროულად ორ მდგომარეობაშია (მკვდარი და ცოცხალი), ისევე როგორც ატომის ბირთვი (დაშლილი თუ არა დაშლილი). რა თქმა უნდა, ეს შესაძლებელია მხოლოდ კვანტური სამყაროს კანონების მიხედვით. მაკროკოსმოსში კატა არ შეიძლება იყოს ერთდროულად ცოცხალიც და მკვდარიც.

დამკვირვებლის პარადოქსი

შროდინგერის თეორიის არსის გასაგებად, ასევე აუცილებელია დამკვირვებლის პარადოქსის გაგება. მისი მნიშვნელობა იმაში მდგომარეობს, რომ მიკროსამყაროს ობიექტები შეიძლება ერთდროულად იყვნენ ორ მდგომარეობაში მხოლოდ მაშინ, როდესაც მათ არ აკვირდებიან. მაგალითად, მეცნიერებაში ცნობილია ე.წ. „ექსპერიმენტი 2 ჭრილით და დამკვირვებლით“. გაუმჭვირვალე ფირფიტაზე, რომელშიც გაკეთდა ორი ვერტიკალური ჭრილი, მეცნიერებმა მიმართეს ელექტრონების სხივს. ფირფიტის უკან ეკრანზე ელექტრონებმა ტალღის ნიმუში დახატეს. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, მათ დატოვეს შავი და თეთრი ზოლები. როდესაც მკვლევარებს სურდათ დაენახათ, თუ როგორ დაფრინავენ ელექტრონები ჭრილებში, ნაწილაკები ეკრანზე მხოლოდ ორ ვერტიკალურ ზოლს აჩვენებდნენ. ისინი ისე იქცეოდნენ, როგორც ნაწილაკები და არა ტალღები.

კოპენჰაგენის განმარტება

შროდინგერის თეორიის თანამედროვე ახსნას კოპენჰაგენური ეწოდება. დამკვირვებლის პარადოქსიდან გამომდინარე, ასე ჟღერს: სანამ სისტემაში ატომის ბირთვს არავინ აკვირდება, ის ერთდროულად ორ მდგომარეობაშია - დაშლილი და დაუცველი. თუმცა, განცხადება იმის შესახებ, რომ კატა ცოცხალია და ამავე დროს მკვდარია, უკიდურესად მცდარია. მაკროკოსმოსში ხომ არასოდეს შეიმჩნევა იგივე ფენომენები, როგორც მიკროსამყაროში.

Ისე ჩვენ ვსაუბრობთარა "კატა ბირთვის" სისტემის შესახებ, არამედ იმაზე, რომ გეიგერის მრიცხველი და ატომის ბირთვი ურთიერთდაკავშირებულია. ბირთვს შეუძლია აირჩიოს ერთი ან სხვა მდგომარეობა გაზომვების განხორციელების მომენტში. თუმცა მოცემული არჩევანიარ ხდება იმ მომენტში, როდესაც ექსპერიმენტატორი ხსნის ყუთს შრედინგერის კატასთან. სინამდვილეში, ყუთის გახსნა ხდება მაკროკოსმოსში. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, სისტემაში, რომელიც ძალიან შორს არის ატომური სამყაროსგან. მაშასადამე, ბირთვი ირჩევს თავის მდგომარეობას ზუსტად იმ მომენტში, როდესაც იგი ურტყამს გეიგერის მრიცხველის დეტექტორს. ამრიგად, ერვინ შრედინგერმა თავის სააზროვნო ექსპერიმენტში სრულად არ აღწერა სისტემა.

ზოგადი დასკვნები

ამრიგად, მთლად სწორი არ არის მაკროსისტემის დაკავშირება მიკროსკოპულ სამყაროსთან. მაკრო სამყაროში კვანტური კანონებიკარგავენ ძალას. ატომის ბირთვი შეიძლება იყოს ერთდროულად ორ მდგომარეობაში მხოლოდ მიკროსამყაროში. იგივეს ვერ ვიტყვით კატაზე, რადგან ის მაკროკოსმოსის ობიექტია. აქედან გამომდინარე, მხოლოდ ერთი შეხედვით ჩანს, რომ კატა ყუთის გახსნის მომენტში გადადის სუპერპოზიციიდან ერთ-ერთ მდგომარეობაში. სინამდვილეში, მისი ბედი განისაზღვრება იმ მომენტში, როდესაც ატომის ბირთვი ურთიერთქმედებს დეტექტორთან. დასკვნის გაკეთება შეიძლება შემდეგნაირად: ერვინ შრედინგერის გამოცანაში სისტემის მდგომარეობას არავითარი კავშირი არ აქვს ადამიანთან. ეს დამოკიდებულია არა ექსპერიმენტატორზე, არამედ დეტექტორზე – ობიექტზე, რომელიც „აკვირდება“ ბირთვს.

კონცეფციის გაგრძელება

შრედინგერის თეორია მარტივი სიტყვებითაღწერილია შემდეგნაირად: სანამ დამკვირვებელი არ უყურებს სისტემას, ის შეიძლება იყოს ერთდროულად ორ მდგომარეობაში. თუმცა, კიდევ ერთი მეცნიერი - ევგენი ვიგნერი უფრო შორს წავიდა და გადაწყვიტა შრედინგერის კონცეფცია სრულ აბსურდამდე მიეყვანა. - მაპატიეთ! - თქვა ვიგნერმა, - რა მოხდება, თუ ექსპერიმენტატორის გვერდით, რომელიც კატას უყურებს, მისი კოლეგა იყოს? პარტნიორმა არ იცის კონკრეტულად რა დაინახა თავად ექსპერიმენტატორმა იმ მომენტში, როცა კატასთან ერთად ყუთი გახსნა. შრედინგერის კატა ტოვებს სუპერპოზიციის მდგომარეობას. თუმცა, არა თანამემამულე დამკვირვებლისთვის. მხოლოდ იმ მომენტში, როდესაც კატის ბედი ამ უკანასკნელს გახდება ცნობილი, ცხოველს საბოლოოდ შეიძლება ეწოდოს ცოცხალი ან მკვდარი. გარდა ამისა, დედამიწაზე მილიარდობით ადამიანი ცხოვრობს. და საბოლოო განაჩენის გამოტანა შესაძლებელია მხოლოდ მაშინ, როცა ექსპერიმენტის შედეგი ყველა ცოცხალი არსების საკუთრება გახდება. რა თქმა უნდა, ყველა ადამიანს შეიძლება მოკლედ ვუთხრათ კატის ბედი და შრედინგერის თეორია, მაგრამ ეს ძალიან ხანგრძლივი და შრომატევადი პროცესია.

კვანტური დუალიზმის პრინციპები ფიზიკაში არასოდეს უარყო შრედინგერის სააზროვნო ექსპერიმენტი. გარკვეული გაგებით, ყველა არსებას არ შეიძლება ეწოდოს არც ცოცხალი და არც მკვდარი (სუპერპოზიციაში ყოფნა), სანამ ერთი ადამიანი მაინც არ უყურებს მას.

ყველა არ კითხულობს წიგნებს კაცობრიობის დიდ გამოგონებებზე. მაგრამ რა თქმა უნდა ყველას, ვინც უყურებს სერიალს "თეორია დიდი აფეთქება”, გაიგო ისეთი ფენომენის შესახებ, როგორიცაა ”შროდინგერის კატა”. ვინაიდან ეს დაკავშირებულია კვანტურ მექანიკასთან, ადამიანი გარეშე ტექნიკური განათლებასაკმაოდ რთულია მისი მნიშვნელობის გაგება. შევეცადოთ გაერკვნენ, თუ რას ნიშნავს "შროდინგერის კატა" კონცეფცია მარტივი სიტყვებით.

შინაარსი:

მოკლე ისტორიული ფონი

ერვინ შრედინგერი – ცნობილი ფიზიკოსიკვანტური მექანიკის თეორიის ერთ-ერთი შემქმნელი. დამახასიათებელი ნიშანიმისი სამეცნიერო მოღვაწეობაიყო მეორეხარისხოვანი ე.წ. ის იშვიათად იყო პირველი, ვინც რაიმეს იძიებდა.

ძირითადად შრედინგერი წერდა მიმოხილვებს ვინმეს გამოგონებაზე ან მეცნიერული მიღწევა, გააკრიტიკა ავტორი ან შეუდგა სხვა ადამიანების კვლევებისა და აღმოჩენების შემდგომ განვითარებას. მიუხედავად იმისა, რომ ის ბუნებით ინდივიდუალისტი იყო, არ შეეძლო არ დაეყრდნო სხვა ადამიანების იდეებსა და აზრებს, რაც საფუძვლად აიღო თავის კვლევაში. ამის მიუხედავად, მან გააკეთა უზარმაზარი წვლილიკვანტური მექანიკის განვითარებაში, დიდწილად მისი გამოცანა "შროდინგერის კატის" შესახებ.

შრედინგერის მიღწევები მეცნიერებაში მოიცავს:

• ტალღური მექანიკის კონცეფციის შექმნა (ამისთვის მან მიიღო ნობელის პრემია 1933 წელს);
• შევიდა სამეცნიერო ბრუნვატერმინი „აღწერის ობიექტურობა“ – ასაბუთებდა მეცნიერული თეორიების შესაძლებლობას გარეშე პირდაპირი ჩართულობაკვლევის საგანი (გარე დამკვირვებელი) გარემომცველი რეალობის აღსაწერად;
• შეიმუშავა ფარდობითობის თეორია;
• შეისწავლა თერმოდინამიკური პროცესები და ბორნის არაწრფივი ელექტროდინამიკა;
• შექმნას ცდილობდა ერთიანი თეორიაველები.

"შროდინგერის კატის" კონცეფცია

"შროდინგერის კატა"- შროდინგერის თეორიის ცნობილი საიდუმლო, ავსტრიელი თეორიული ფიზიკოსის მიერ ჩატარებული სააზროვნო ექსპერიმენტი, რომლის დახმარებითაც შესაძლებელი გახდა კვანტური მექანიკის არასრული დემონსტრირება მიკროსისტემებიდან მაკროსისტემებზე გადასვლისას. მთელი ეს თეორია ეფუძნება კრიტიკას მეცნიერთა მიღწევებიკვანტური მექანიკა.

ექსპერიმენტის აღწერაზე გადასვლამდე აუცილებელია განვსაზღვროთ მასში გამოყენებული ძირითადი ცნებები. ცნობილი ფენომენის მთავარი პოსტულატი ამბობს, რომ სანამ სისტემას არავინ უყურებს, ის არის სუპერპოზიციის პოზიცია- ერთდროულად ორ ან მეტ სახელმწიფოში, რომლებიც გამორიცხავს ურთიერთ არსებობას. შროდინგერმა თავად მისცა სუპერპოზიციის შემდეგი განმარტება - ეს არის კვანტური უნარი (ელექტრონული, ფოტონი და ატომის ბირთვი შეიძლება იყოს კვანტის როლში) ერთდროულად იყოს რამდენიმე მდგომარეობაში ან სივრცის რამდენიმე წერტილში. , მაშინ როცა სისტემას არავინ უყურებს. კვანტი არის მიკროგარემოს მიკროსკოპული ობიექტი.

ექსპერიმენტის აღწერა

ორიგინალური სტატია, რომელშიც შროდინგერი ხსნის თავის ექსპერიმენტს, გამოქვეყნდა 1935 წელს. ექსპერიმენტის აღსაწერად გამოიყენეს შედარების და თვით იმიტირების მეთოდი.

იმის გაგება, თუ რა ჰქონდა მხედველობაში შრედინგერს ამ სტატიის შესწავლისას, ძალიან რთულია. შევეცდები მარტივი სიტყვებით აღვწერო ექსპერიმენტის არსი.

კატას ვდებთ კოლოფში მექანიზმით, რომელიც შეიცავს რადიოაქტიურ ატომურ ბირთვს და მომწამვლელი გაზით სავსე კონტეინერს. ექსპერიმენტი ტარდება ზუსტად შერჩეული დაშლის ალბათობის პარამეტრებით ატომის ბირთვი- 50% 1 საათის განმავლობაში. როდესაც ბირთვი იშლება, კონტეინერიდან გაზის გაჟონვა ხდება, რაც იწვევს კატის სიკვდილს. თუ ეს არ მოხდა, კატას არაფერი ემართება, ის ცოცხალი და ჯანმრთელია.

გადის ერთი საათი და გვსურს მივიღოთ პასუხი კითხვაზე: მოკვდა კატა თუ ცოცხალი დარჩა? შროდინგერის მოწინავე თეორიის მიხედვით, ატომის ბირთვი, კატის მსგავსად, არის ყუთში ერთდროულად რამდენიმე მდგომარეობაში (სუპერპოზიციის განმარტება). ყუთის გახსნის მომენტამდე მიკროსისტემას, რომელშიც მდებარეობს ატომის ბირთვი და კატა, 50%-იანი ალბათობით - აქვს მდგომარეობა "ბირთვი დაიშალა, კატა მოკვდა" და იგივე. ალბათობა აქვს მდგომარეობა "ბირთვი არ გაფუჭდა, კატა ცოცხალია". ეს ადასტურებს ჰიპოთეზას, რომ ყუთში მჯდომი კატა ერთდროულად ცოცხალიც არის და მკვდარიც, ანუ ერთდროულად რამდენიმე შტატშია. გამოდის, რომ ყუთში მჯდომი კატა ერთდროულად ცოცხალიც არის და მკვდარიც.

საუბარი უბრალო ენა, შრედინგერის კატა ფენომენი განმარტავსფაქტის შესაძლებლობა რომ კვანტური მექანიკის თვალსაზრისით კატა ერთდროულად ცოცხალიც არის და მკვდარიცრაც რეალურად შეუძლებელია. ამის საფუძველზე შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ კვანტური მექანიკის თეორიაში მნიშვნელოვანი ხარვეზებია.

თუ მიკროსისტემაში ატომის ბირთვს არ აკვირდებით, მაშინ ხდება ორი მდგომარეობის შერევა - დაშლილი და არადაშლილი ბირთვი. როდესაც ყუთი იხსნება, ექსპერიმენტატორს შეუძლია დააკვირდეს მხოლოდ ერთს კონკრეტული სახელმწიფო. ვინაიდან კატა წარმოადგენს ატომის ბირთვს, ის ასევე იქნება მხოლოდ ერთ მდგომარეობაში - ცოცხალი ან მკვდარი.

პარადოქსის ამოხსნა - კოპენჰაგენის ინტერპრეტაცია

კოპენჰაგენელმა მეცნიერებმა შრედინგერის კატის გამოცანა ამოხსნეს. კოპენჰაგენის თანამედროვე ინტერპრეტაცია არის ის, რომ კატა ცოცხალია/მკვდარია შუალედური მდგომარეობის გარეშე, რადგან ბირთვი არ იშლება ან არ იშლება ყუთის გახსნისას, მაგრამ უფრო ადრეც კი, როდესაც ბირთვი იგზავნება დეტექტორში. ამის ახსნა ასეთია: შემცირება ტალღის ფუნქცია„კატა-დეტექტორ-ბირთვი“ მიკროსისტემას კავშირი არ აქვს ყუთზე დამკვირვებელ ადამიანთან, არამედ დაკავშირებულია ბირთვის დეტექტორ-დამკვირვებელთან.

შრედინგერის კატის ფენომენის ეს ინტერპრეტაცია უარყოფს შესაძლებლობას, რომ კატა იყოს სუპერპოზიციის მდგომარეობაში ყუთის გახსნამდე - ერთდროულად ცოცხალი/მკვდარი კატის მდგომარეობაში. მაკროსისტემაში კატა ყოველთვის მხოლოდ ერთ მდგომარეობაშია.

Მნიშვნელოვანი!შროდინგერის ექსპერიმენტმა აჩვენა, რომ მიკრო და მაკრო ობიექტი სისტემებში იქცევა შესაბამისად სხვადასხვა კანონები- კვანტური ფიზიკის კანონები და ფიზიკის კანონები მასში კლასიკური გაგებაშესაბამისად.

მაგრამ არ არსებობს მეცნიერება, რომელიც შეისწავლის ფენომენებს მაკროსისტემიდან მიკროსისტემაზე გადასვლის დროს. ერვინ შროდინგერი აღფრთოვანებული იყო ასეთი ექსპერიმენტის ჩატარების იდეით სწორედ ფიზიკის ზოგადი თეორიის სისუსტისა და არასრულყოფილების დასამტკიცებლად. მისი ღრმა სურვილი იყო კონკრეტული გამოცდილებით ეჩვენებინა, რომ თითოეული მეცნიერება ასრულებს თავის დავალებებს: კლასიკური ფიზიკასწავლობს მაკროობიექტებს, კვანტური ფიზიკა სწავლობს მიკროობიექტებს. საჭიროა განვითარება მეცნიერული ცოდნააღწერს სისტემებში დიდიდან პატარა ობიექტებზე გადასვლის პროცესი.

უბრალო ერისკაცს ძალიან უჭირს ამ პარადოქსის არსის დაუყოვნებლივ გაგება. მართლაც, ყოველი ადამიანის გონებაში არის რწმენა, რომ მატერიალური სამყაროს ნებისმიერი ობიექტი ამ მომენტშიდრო შეიძლება იყოს მხოლოდ ერთ მომენტში.

მაგრამ შროდინგერის თეორია შეიძლება გამოყენებულ იქნას მხოლოდ მიკრო-ობიექტებზე, ხოლო კატა მაკროკოსმოსის ობიექტია.

შრედინგერის კატის პარადოქსის უახლესი ინტერპრეტაცია არის მისი გამოყენება დიდი აფეთქების თეორიაში, რომელშიც მთავარი გმირი შელდონ კუპერმა აუხსნა თავისი ბუნება ნაკლებად განათლებულ პენის. კუპერმა ეს ფენომენი ამ ტერიტორიაზე გადაიტანა ადამიანური ურთიერთობები. რომ გავიგოთ კარგი ან ცუდი ურთიერთობასაპირისპირო სქესის ადამიანებს შორის, თქვენ უბრალოდ უნდა გახსნათ ყუთი. და ამ დრომდე, ნებისმიერი ურთიერთობა კარგიცაა და ცუდიც.

2015 წლის 24 ივნისი

ჩემდა სამარცხვინოდ, მინდა ვაღიარო, რომ გავიგე ეს გამოთქმა, მაგრამ საერთოდ არ ვიცოდი რას ნიშნავდა და მაინც რა თემაზე იყო გამოყენებული. ნება მომეცით გითხრათ, რა წავიკითხე ინტერნეტში ამ კატის შესახებ ...

« შროდინგერის კატა„- ასე ჰქვია ცნობილი ავსტრიელი თეორიტიკოსის ერვინ შროდინგერის ცნობილ ექსპერიმენტს, რომელიც ასევე ლაურეატია. ნობელის პრემია. ამ ფიქტიური ექსპერიმენტის დახმარებით მეცნიერს სურდა ეჩვენებინა კვანტური მექანიკის არასრულყოფილება სუბატომური სისტემებიდან მაკროსკოპულ სისტემებზე გადასვლისას.

ერვინ შროდინგერის ორიგინალური სტატია გამოქვეყნდა 1935 წელს. აი ციტატა:

თქვენ ასევე შეგიძლიათ ააწყოთ შემთხვევები, რომლებშიც ბურლესკი საკმარისია. დაე, რომელიმე კატა ჩაკეტოს ფოლადის კამერაში, შემდეგ ეშმაკურ მანქანასთან ერთად (რომელიც კატის ჩარევის მიუხედავად): გეიგერის მრიცხველის შიგნით არის მცირე რაოდენობა. რადიოაქტიური ნივთიერება, იმდენად მცირე, რომ მხოლოდ ერთ ატომს შეუძლია დაშლა ერთ საათში, მაგრამ იგივე ალბათობით შეიძლება არ დაიშლება; თუ ეს მოხდება, კითხვის მილი გამორთულია და რელე გააქტიურებულია, ჩაქუჩის დაწევა, რომელიც არღვევს ჰიდროციანმჟავას კონუსს.

თუ მთელ ამ სისტემას ერთი საათით საკუთარ თავს დავტოვებთ, მაშინ შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ამ დროის შემდეგ კატა ცოცხალი იქნება, სანამ ატომი არ დაიშლება. ატომის პირველი დაშლა კატას მოწამლა. სისტემის ფსი-ფუნქცია მთლიანობაში გამოხატავს ამას თავისთავად შერევით ან ცოცხალი და მკვდარი კატის (მაპატიეთ გამოთქმა) თანაბარი პროპორციებით შეზელვით. ტიპიური in მსგავსი შემთხვევებიარის ის, რომ გაურკვევლობა თავდაპირველად შეზღუდული იყო ატომური სამყარო, გარდაიქმნება მაკროსკოპულ გაურკვევლობაში, რომელიც შეიძლება აღმოიფხვრას პირდაპირი დაკვირვებით. ეს ხელს გვიშლის გულუბრყვილოდ მივიღოთ „ბუნდოვანი მოდელი“, როგორც რეალობის ამსახველი. თავისთავად, ეს არ ნიშნავს რაიმე გაურკვეველს ან წინააღმდეგობრივს. არსებობს განსხვავება ბუნდოვან ან ფოკუსირებული ფოტოსა და ღრუბლის ან ნისლის კადრს შორის.

Სხვა სიტყვებით:

1. არის ყუთი და კატა. ყუთში არის მექანიზმი, რომელიც შეიცავს რადიოაქტიურ ატომურ ბირთვს და მომწამვლელი აირის კონტეინერს. ექსპერიმენტული პარამეტრები ისეა შერჩეული, რომ ბირთვული დაშლის ალბათობა 1 საათში იყოს 50%. თუ ბირთვი იშლება, გაზის კონტეინერი იხსნება და კატა კვდება. თუ ბირთვის დაშლა არ მოხდა, კატა ცოცხალი და ჯანმრთელი რჩება.
2. კატას ვხურავთ ყუთში, ველოდებით ერთ საათს და ვეკითხებით საკუთარ თავს: კატა ცოცხალია თუ მკვდარი?
3. კვანტური მექანიკა, როგორც ეს იყო, გვეუბნება, რომ ატომის ბირთვი (და, შესაბამისად, კატა) არის ყველა შესაძლო სახელმწიფოებიამავე დროს (იხ. კვანტური სუპერპოზიცია). სანამ ყუთს გავხსნიდით, "კატა-ბირთვი" სისტემა არის მდგომარეობაში "ბირთი დაიშალა, კატა მკვდარია" 50% ალბათობით და მდგომარეობაში "ბირთვი არ გაფუჭდა, კატა ცოცხალია" 50%-იანი ალბათობით. გამოდის, რომ ყუთში მჯდომი კატა ერთდროულად ცოცხალიც არის და მკვდარიც.
4. თანამედროვეთა მიხედვით კოპენჰაგენის ინტერპრეტაცია, კატა ჯერ კიდევ ცოცხალია/მკვდარია ყოველგვარი შუალედური მდგომარეობის გარეშე. და ბირთვის დაშლის მდგომარეობის არჩევანი ხდება არა ყუთის გახსნის მომენტში, არამედ მაშინაც კი, როდესაც ბირთვი შედის დეტექტორში. იმიტომ, რომ „კატა-დეტექტორ-ბირთვის“ სისტემის ტალღური ფუნქციის შემცირება დაკავშირებულია არა ყუთის ადამიანის დამკვირვებელთან, არამედ დაკავშირებულია ბირთვის დეტექტორ-დამკვირვებელთან.

კვანტური მექანიკის მიხედვით, თუ ატომის ბირთვი არ შეინიშნება, მაშინ მისი მდგომარეობა აღიწერება ორი მდგომარეობის ნაზავით - დაშლილი ბირთვი და გაუფუჭებელი ბირთვი, შესაბამისად, კატა ზის კოლოფში და ახასიათებს ატომის ბირთვს. არის ერთდროულად ცოცხალიც და მკვდარიც. თუ ყუთი გახსნილია, მაშინ ექსპერიმენტატორს შეუძლია დაინახოს მხოლოდ ერთი კონკრეტული მდგომარეობა – „ბირთვი დაიშალა, კატა მკვდარია“ ან „ბირთვი არ დაიშალა, კატა ცოცხალია“.

არსი ადამიანის ენა: შროდინგერის ექსპერიმენტმა აჩვენა, რომ კვანტური მექანიკის თვალსაზრისით, კატა ერთდროულად ცოცხალიცაა და მკვდარიც, რაც არ შეიძლება. აქედან გამომდინარე, კვანტური მექანიკააქვს მნიშვნელოვანი ხარვეზები.

კითხვა ასეთია: როდის წყვეტს სისტემა არსებობას, როგორც ორი მდგომარეობის ნაზავი და ირჩევს ერთ კონკრეტულს? ექსპერიმენტის მიზანია აჩვენოს, რომ კვანტური მექანიკა არასრულია გარკვეული წესების გარეშე, რომლებიც აკონკრეტებენ რა პირობებში იშლება ტალღის ფუნქცია და კატა ან მკვდარი ხდება ან ცოცხალი რჩება, მაგრამ წყვეტს ორივეს ნაზავს. ვინაიდან ცხადია, რომ კატა აუცილებლად უნდა იყოს ან ცოცხალი ან მკვდარი (სიცოცხლესა და სიკვდილს შორის შუალედური მდგომარეობა არ არსებობს), ეს იგივე იქნება ატომის ბირთვისთვის. ის აუცილებლად ან უნდა დაიშალოს ან არ დაიშალა (ვიკიპედია).

შროდინგერის სააზროვნო ექსპერიმენტის კიდევ ერთი უახლესი ინტერპრეტაცია არის ამბავი დიდი აფეთქების თეორიის შელდონ კუპერის შესახებ, რომელიც ესაუბრა პენის ნაკლებად განათლებულ მეზობელს. შელდონის მოთხრობის აზრი იმაში მდგომარეობს, რომ შრედინგერის კატის კონცეფცია შეიძლება გამოყენებულ იქნას ადამიანებს შორის ურთიერთობებზე. იმისათვის, რომ გაიგოთ, რა ხდება ქალსა და მამაკაცს შორის, როგორი ურთიერთობაა მათ შორის: კარგი თუ ცუდი, უბრალოდ უნდა გახსნათ ყუთი. მანამდე ურთიერთობები კარგიც არის და ცუდიც.

ქვემოთ მოცემულია ამ დიდი აფეთქების თეორიის დიალოგის ვიდეო კლიპი შელდონსა და პენის შორის.

შროდინგერის ილუსტრაცია არის საუკეთესო მაგალითიკვანტური ფიზიკის მთავარი პარადოქსის აღსაწერად: მისი კანონების მიხედვით, ნაწილაკები, როგორიცაა ელექტრონები, ფოტონები და ატომებიც კი ერთდროულად ორ მდგომარეობაშია ("ცოცხალი" და "მკვდარი", თუ გახსოვთ სულგრძელი კატა) . ამ მდგომარეობებს სუპერპოზიციები ეწოდება.

ამერიკელი ფიზიკოსიარკანზასის უნივერსიტეტის (არკანზასის სახელმწიფო უნივერსიტეტი) არტ ჰობსონმა შესთავაზა ამ პარადოქსის გადაწყვეტა.

„გაზომვები ში კვანტური ფიზიკაეფუძნება ზოგიერთი მაკროსკოპული მოწყობილობის მუშაობას, როგორიცაა გეიგერის მრიცხველი, რომლის დახმარებითაც კვანტური მდგომარეობამიკროსკოპული სისტემები - ატომები, ფოტონები და ელექტრონები. კვანტური თეორია გულისხმობს, რომ თუ მიკროსკოპულ სისტემას (ნაწილაკს) დაუკავშირებთ მაკროსკოპულ მოწყობილობას, რომელიც განასხვავებს ორს სხვადასხვა სახელმწიფოებისისტემა, მაშინ მოწყობილობა (გეიგერის მრიცხველი, მაგალითად) გადავა კვანტურ ჩახლართულ მდგომარეობაში და ასევე ერთდროულად იქნება ორ სუპერპოზიციაში. თუმცა ამ ფენომენზე უშუალოდ დაკვირვება შეუძლებელია, რაც მას მიუღებლად აქცევს“, - ამბობს ფიზიკოსი.

ჰობსონი ამბობს, რომ შროდინგერის პარადოქსში კატა ასრულებს მაკროსკოპული მოწყობილობის, გეიგერის მრიცხველის როლს, რომელიც დაკავშირებულია რადიოაქტიურ ბირთვთან, რათა დადგინდეს ამ ბირთვის დაშლის ან „არადაშლის“ მდგომარეობა. ამ შემთხვევაში ცოცხალი კატა იქნება „გაუფუჭებლობის“ მაჩვენებელი, ხოლო მკვდარი კატა – გახრწნის მაჩვენებელი. მაგრამ კვანტური თეორიის თანახმად, კატა, ისევე როგორც ბირთვი, უნდა იყოს სიცოცხლისა და სიკვდილის ორ სუპერპოზიციაში.

სამაგიეროდ, ფიზიკოსის აზრით, კატის კვანტური მდგომარეობა უნდა იყოს ჩახლართული ატომის მდგომარეობასთან, რაც იმას ნიშნავს, რომ ისინი ერთმანეთთან „არალოკალურ კავშირში“ არიან. ანუ, თუ ერთ-ერთი ჩახლართული ობიექტის მდგომარეობა მოულოდნელად იცვლება საპირისპიროდ, მაშინ მისი წყვილის მდგომარეობაც იგივენაირად შეიცვლება, რაც არ უნდა შორს იყვნენ ისინი ერთმანეთისგან. ამავდროულად, ჰობსონი მიუთითებს ამ კვანტური თეორიის ექსპერიმენტულ დადასტურებაზე.

„კვანტური ჩახლართულობის თეორიაში ყველაზე საინტერესო ის არის, რომ ორივე ნაწილაკების მდგომარეობის ცვლილება მყისიერად ხდება: არცერთ შუქს ან ელექტრომაგნიტურ სიგნალს არ ექნება დრო ინფორმაციის ერთი სისტემიდან მეორეში გადასატანად. ასე რომ, შეიძლება ითქვას, რომ ეს არის ერთი ობიექტი, რომელიც ორ ნაწილად იყოფა სივრცით, რაც არ უნდა დიდი იყოს მათ შორის მანძილი“, - განმარტავს ჰობსონი.

შროდინგერის კატა აღარ არის ცოცხალი და მკვდარი ერთდროულად. ის მკვდარია, თუ გაფუჭება მოხდება და ცოცხალია, თუ გახრწნა არასოდეს მოხდება.

ჩვენ დავამატებთ, რომ ამ პარადოქსის მსგავსი გადაწყვეტილებები შემოგვთავაზეს მეცნიერთა კიდევ სამმა ჯგუფმა ბოლო ოცდაათი წლის განმავლობაში, მაგრამ ისინი სერიოზულად არ მიიღეს და შეუმჩნეველი დარჩა ფართო სამეცნიერო საზოგადოებაში. ჰობსონი აღნიშნავს, რომ კვანტური მექანიკის პარადოქსების გადაწყვეტა, ყოველ შემთხვევაში, თეორიული, აბსოლუტურად აუცილებელია მისი ღრმა გაგებისთვის.

შრედინგერი

და სულ ახლახან, თეორიამ ახსნა, თუ როგორ კლავს გრავიტაცია შროდინგერის კატას, მაგრამ ეს უკვე უფრო რთულია ...

როგორც წესი, ფიზიკოსები ხსნიან ფენომენს, რომ სუპერპოზიცია შესაძლებელია ნაწილაკების სამყაროში, მაგრამ შეუძლებელია კატებთან ან სხვა მაკრო ობიექტებთან, ჩარევა. გარემო. როდესაც კვანტური ობიექტი გადის ველში ან ურთიერთქმედებს შემთხვევით ნაწილაკებთან, ის მაშინვე იღებს მხოლოდ ერთ მდგომარეობას - თითქოს გაზომილია. ასე იშლება სუპერპოზიცია, როგორც მეცნიერები თვლიდნენ.

მაგრამ მაშინაც კი, თუ რაიმე გზით შესაძლებელი გახდებოდა სუპერპოზიციის მდგომარეობაში მყოფი მაკროობიექტის იზოლირება სხვა ნაწილაკებთან და ველებთან ურთიერთქმედებისგან, მაშინ ის მაინც ადრე თუ გვიან მიიღებდა ერთ მდგომარეობას. ავტორი მინიმუმ, ეს ეხება დედამიწის ზედაპირზე მიმდინარე პროცესებს.

„ვარსკვლავთშორის სივრცეში, შესაძლოა კატას ჰქონდეს კვანტური თანმიმდევრულობის შენარჩუნების შანსი, მაგრამ დედამიწაზე ან რომელიმე პლანეტის მახლობლად ეს უკიდურესად ნაკლებად სავარაუდოა. და ამის მიზეზი არის გრავიტაცია“, - განმარტავს ახალი კვლევის წამყვანი ავტორი, იგორ პიკოვსკი (იგორ პიკოვსკი) ჰარვარდ-სმიტსონის ასტროფიზიკის ცენტრიდან.

პიკოვსკი და მისი კოლეგები ვენის უნივერსიტეტიდან ამტკიცებენ, რომ გრავიტაციას აქვს დესტრუქციული ეფექტი მაკროობიექტების კვანტურ სუპერპოზიციებზე და, შესაბამისად, ჩვენ არ ვაკვირდებით ასეთ ფენომენებს მაკროკოსმოსში. სხვათა შორის, ახალი ჰიპოთეზის ძირითადი კონცეფცია შეჯამებულია მხატვრული ფილმი"ვარსკვლავთშორისი".

აინშტაინი ზოგადი თეორიაფარდობითობა აცხადებს, რომ უკიდურესად მასიური ობიექტი თავის მახლობლად დაამახინჯებს სივრცე-დროს. უფრო მცირე დონეზე სიტუაციის გათვალისწინებით, შეგვიძლია ვთქვათ, რომ დედამიწის ზედაპირთან ახლოს მოთავსებული მოლეკულისთვის დრო გარკვეულწილად ნელა წავა, ვიდრე ჩვენი პლანეტის ორბიტაზე მყოფი მოლეკულისთვის.

სივრცე-დროზე გრავიტაციის გავლენის გამო, მოლეკულა, რომელიც ამ გავლენის ქვეშ მოხვდება, განიცდის გადახრას თავის პოზიციაში. და ეს, თავის მხრივ, ასევე უნდა იმოქმედოს მის შინაგან ენერგიაზე - მოლეკულაში ნაწილაკების ვიბრაციაზე, რომელიც დროთა განმავლობაში იცვლება. თუ მოლეკულა შეყვანილია ორი ადგილის კვანტური სუპერპოზიციის მდგომარეობაში, მაშინ ურთიერთობა პოზიციასა და შინაგანი ენერგიამალე მოლეკულას კოსმოსში ორი პოზიციიდან მხოლოდ ერთის „არჩევა“ მოჰყვება.

„უმეტეს შემთხვევაში დეკოჰერენტობის ფენომენი ასოცირდება გარე გავლენა, მაგრამ შიგნით ამ საქმესნაწილაკების შიდა ვიბრაცია ურთიერთქმედებს თავად მოლეკულის მოძრაობასთან“, - განმარტავს პიკოვსკი.

ეს ეფექტი ჯერ არ არის დაფიქსირებული, ვინაიდან დეკოჰერენტის სხვა წყაროები, მაგ მაგნიტური ველები, თერმული გამოსხივებადა ვიბრაციები უფრო ძლიერია და იწვევს კვანტური სისტემების დაშლას გრავიტაციამდე დიდი ხნით ადრე. მაგრამ ექსპერიმენტატორები ცდილობენ გამოსცადონ აღნიშნული ჰიპოთეზა.

მსგავსი კონფიგურაცია ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას გრავიტაციის უნარის შესამოწმებლად კვანტური სისტემების განადგურების მიზნით. ამისათვის საჭირო იქნება ვერტიკალური და ჰორიზონტალური ინტერფერომეტრების შედარება: პირველში სუპერპოზიცია მალე გაქრება გზის სხვადასხვა „სიმაღლეზე“ დროის გაფართოების გამო, ხოლო მეორეში კვანტური სუპერპოზიცია შესაძლოა. გაგრძელდეს.

წყაროები

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%D0%B2%D0%B0%D0%BC%D0%B8/

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

აქ არის ცოტა უფრო მეცნიერული: მაგალითად, და აქ. თუ უკვე არ იცით, წაიკითხეთ და რა არის ეს. და გავიგებთ რა ორიგინალი სტატია განთავსებულია საიტზე InfoGlaz.rfსტატიის ბმული, საიდანაც შედგენილია ეს ასლი -

რა თქმა უნდა, არაერთხელ გსმენიათ, რომ არსებობს ისეთი ფენომენი, როგორიცაა "შროდინგერის კატა". მაგრამ თუ თქვენ არ ხართ ფიზიკოსი, მაშინ, სავარაუდოდ, მხოლოდ დისტანციურად წარმოიდგენთ, როგორი კატაა და რატომ არის საჭირო.

« შროდინგერის კატა”- ასე ჰქვია ცნობილი ავსტრიელი თეორიული ფიზიკოსის ერვინ შროდინგერის ცნობილ სააზროვნო ექსპერიმენტს, რომელიც ასევე ნობელის პრემიის ლაურეატია. ამ ფიქტიური ექსპერიმენტის დახმარებით მეცნიერს სურდა ეჩვენებინა კვანტური მექანიკის არასრულყოფილება სუბატომური სისტემებიდან მაკროსკოპულ სისტემებზე გადასვლისას.

ამ სტატიაში მცდელობაა მარტივი სიტყვებით ავხსნათ შროდინგერის თეორიის არსი კატისა და კვანტური მექანიკის შესახებ, რათა ის ხელმისაწვდომი იყოს უმაღლესი ტექნიკური განათლების არმქონე ადამიანისთვის. სტატიაში ასევე წარმოდგენილი იქნება ექსპერიმენტის სხვადასხვა ინტერპრეტაცია, მათ შორის დიდი აფეთქების თეორიის სერიიდან.

ექსპერიმენტის აღწერა

ერვინ შროდინგერის ორიგინალური სტატია გამოქვეყნდა 1935 წელს. მასში ექსპერიმენტი იყო აღწერილი ან თუნდაც პერსონიფიცირებული:

თქვენ ასევე შეგიძლიათ ააწყოთ შემთხვევები, რომლებშიც ბურლესკი საკმარისია. დაე, რომელიმე კატა ჩაკეტოს ფოლადის კამერაში, შემდეგ ეშმაკურ მანქანასთან ერთად (რომელიც კატის ჩარევისგან დამოუკიდებელი უნდა იყოს): გეიგერის მრიცხველის შიგნით არის რადიოაქტიური მასალის მცირე რაოდენობა, იმდენად მცირე, რომ მხოლოდ ერთ ატომს შეუძლია დაშლა. ერთი საათი, მაგრამ იგივე ალბათობა შეიძლება არ დაიშალოს; თუ ეს მოხდება, კითხვის მილი გამორთულია და რელე გააქტიურებულია, ჩაქუჩის დაწევა, რომელიც არღვევს ჰიდროციანმჟავას კონუსს.

თუ მთელ ამ სისტემას ერთი საათით საკუთარ თავს დავტოვებთ, მაშინ შეგვიძლია ვთქვათ, რომ ამ დროის შემდეგ კატა ცოცხალი იქნება, სანამ ატომი არ დაიშლება. ატომის პირველი დაშლა კატას მოწამლა. სისტემის ფსი-ფუნქცია მთლიანობაში გამოხატავს ამას თავისთავად შერევით ან ცოცხალი და მკვდარი კატის (მაპატიეთ გამოთქმა) თანაბარი პროპორციებით შეზელვით. ტიპიურია ასეთ შემთხვევებში, რომ გაურკვევლობა, რომელიც თავდაპირველად შემოიფარგლებოდა ატომური სამყაროთი, გარდაიქმნება მაკროსკოპულ გაურკვევლობაში, რომელიც შეიძლება აღმოიფხვრას პირდაპირი დაკვირვებით. ეს ხელს გვიშლის გულუბრყვილოდ მივიღოთ „ბუნდოვანი მოდელი“, როგორც რეალობის ამსახველი. თავისთავად, ეს არ ნიშნავს რაიმე გაურკვეველს ან წინააღმდეგობრივს. არსებობს განსხვავება ბუნდოვან ან ფოკუსირებული ფოტოსა და ღრუბლის ან ნისლის კადრს შორის.

Სხვა სიტყვებით:

1. არის ყუთი და კატა. ყუთში არის მექანიზმი, რომელიც შეიცავს რადიოაქტიურ ატომურ ბირთვს და მომწამვლელი აირის კონტეინერს. ექსპერიმენტული პარამეტრები ისეა შერჩეული, რომ ბირთვული დაშლის ალბათობა 1 საათში იყოს 50%. თუ ბირთვი იშლება, გაზის კონტეინერი იხსნება და კატა კვდება. თუ ბირთვის დაშლა არ მოხდა, კატა ცოცხალი და ჯანმრთელი რჩება.
2. კატას ვხურავთ ყუთში, ველოდებით ერთ საათს და ვეკითხებით საკუთარ თავს: კატა ცოცხალია თუ მკვდარი?
3. კვანტური მექანიკა, როგორც ეს იყო, გვეუბნება, რომ ატომის ბირთვი (და, შესაბამისად, კატა) ყველა შესაძლო მდგომარეობაშია ერთდროულად (იხ. კვანტური სუპერპოზიცია). სანამ ყუთს გავხსნიდით, "კატა-ბირთვი" სისტემა არის მდგომარეობაში "ბირთი დაიშალა, კატა მკვდარია" 50% ალბათობით და მდგომარეობაში "ბირთვი არ გაფუჭდა, კატა ცოცხალია" 50%-იანი ალბათობით. გამოდის, რომ ყუთში მჯდომი კატა ერთდროულად ცოცხალიც არის და მკვდარიც.
4. თანამედროვე კოპენჰაგენის ინტერპრეტაციის თანახმად, კატა ჯერ კიდევ ცოცხალია/მკვდარია ყოველგვარი შუალედური მდგომარეობის გარეშე. და ბირთვის დაშლის მდგომარეობის არჩევანი ხდება არა ყუთის გახსნის მომენტში, არამედ მაშინაც კი, როდესაც ბირთვი შედის დეტექტორში. რადგან „კატა-დეტექტორ-ბირთვის“ სისტემის ტალღური ფუნქციის შემცირება დაკავშირებულია არა ყუთის ადამიანის დამკვირვებელთან, არამედ დაკავშირებულია ბირთვის დეტექტორ-დამკვირვებელთან.

ახსნა მარტივი სიტყვებით

კვანტური მექანიკის მიხედვით, თუ ატომის ბირთვი არ შეინიშნება, მაშინ მისი მდგომარეობა აღიწერება ორი მდგომარეობის ნაზავით - დაშლილი ბირთვი და გაუფუჭებელი ბირთვი, შესაბამისად, კატა ზის კოლოფში და ახასიათებს ატომის ბირთვს. არის ერთდროულად ცოცხალიც და მკვდარიც. თუ ყუთი გახსნილია, მაშინ ექსპერიმენტატორს შეუძლია დაინახოს მხოლოდ ერთი კონკრეტული მდგომარეობა – „ბირთვი დაიშალა, კატა მკვდარია“ ან „ბირთვი არ დაიშალა, კატა ცოცხალია“.

არსი ადამიანის ენაზე: შროდინგერის ექსპერიმენტმა აჩვენა, რომ კვანტური მექანიკის თვალსაზრისით, კატა ერთდროულად ცოცხალიც არის და მკვდარიც, რაც არ შეიძლება. შესაბამისად, კვანტურ მექანიკას აქვს მნიშვნელოვანი ხარვეზები.

კითხვა ასეთია: როდის წყვეტს სისტემა არსებობას, როგორც ორი მდგომარეობის ნაზავი და ირჩევს ერთ კონკრეტულს? ექსპერიმენტის მიზანია აჩვენოს, რომ კვანტური მექანიკა არასრულია გარკვეული წესების გარეშე, რომლებიც აკონკრეტებენ რა პირობებში იშლება ტალღის ფუნქცია და კატა ან მკვდარი ხდება ან ცოცხალი რჩება, მაგრამ წყვეტს ორივეს ნაზავს. ვინაიდან ცხადია, რომ კატა აუცილებლად უნდა იყოს ან ცოცხალი ან მკვდარი (სიცოცხლესა და სიკვდილს შორის შუალედური მდგომარეობა არ არსებობს), ეს იგივე იქნება ატომის ბირთვისთვის. ის აუცილებლად ან უნდა დაიშალოს ან არ დაიშალა (ვიკიპედია).

ვიდეო დიდი აფეთქების თეორიიდან

შროდინგერის სააზროვნო ექსპერიმენტის კიდევ ერთი უახლესი ინტერპრეტაცია არის ამბავი დიდი აფეთქების თეორიის შელდონ კუპერის შესახებ, რომელიც ესაუბრა პენის ნაკლებად განათლებულ მეზობელს. შელდონის მოთხრობის აზრი იმაში მდგომარეობს, რომ შრედინგერის კატის კონცეფცია შეიძლება გამოყენებულ იქნას ადამიანებს შორის ურთიერთობებზე. იმისათვის, რომ გაიგოთ, რა ხდება ქალსა და მამაკაცს შორის, როგორი ურთიერთობაა მათ შორის: კარგი თუ ცუდი, უბრალოდ უნდა გახსნათ ყუთი. მანამდე ურთიერთობები კარგიც არის და ცუდიც.

ქვემოთ მოცემულია ამ დიდი აფეთქების თეორიის დიალოგის ვიდეო კლიპი შელდონსა და პენის შორის.

ექსპერიმენტის შედეგად კატა ჯერ კიდევ ცოცხალი იყო?

მათთვის, ვინც სტატიას უყურადღებოდ კითხულობს, მაგრამ მაინც აწუხებს კატაზე - კარგი ამბავი: არ ინერვიულოთ, ჩვენი მონაცემებით, გიჟი ავსტრიელი ფიზიკოსის სააზროვნო ექსპერიმენტის შედეგად

არც ერთი კატა არ დაშავებულა