de cultuur

Schrödinger-kat - een beroemd paradoxaal experiment

Schrödinger-kat - een beroemd paradoxaal experiment
Schrödinger-kat - een beroemd paradoxaal experiment
Anonim

De kat van Schrödinger is een beroemd gedachte-experiment. Het is geschreven door de beroemde Nobelprijswinnaar in de natuurkunde - de Oostenrijkse wetenschapper Erwin Rudolph Josef Alexander Schrödinger.

De essentie van het experiment was als volgt. Een kat werd in een gesloten kamer (box) geplaatst. De box is uitgerust met een mechanisme dat een radioactieve kern en giftig gas bevat. De parameters zijn zo gekozen dat de kans op verval van de kern in één uur precies vijftig procent is. Als de kern vergaat, komt het mechanisme in werking en gaat er een container met giftig gas open. Als gevolg hiervan zal de Schrödinger-kat sterven.

Image

Als je volgens de wetten van de kwantummechanica de kern niet observeert, worden de toestanden ervan beschreven door het principe van superpositie van twee hoofdtoestanden - de kern van een vervallen en niet vervallen. En hier ontstaat een paradox: de kat van Schrödinger, die in een doos zit, kan tegelijkertijd dood en levend zijn. Maar als u de doos opent, ziet de experimentator slechts één specifieke staat. Ofwel "de kern is gebroken en de kat is dood", of "de kern is niet gebroken en de Schrödinger-kat leeft".

Image

Volgens de logica van de dingen hebben we bij de uitgang een van de twee dingen: een levende kat of een dode. Maar in het potentieel bevindt het dier zich in beide staten tegelijk. Op deze manier probeerde Schrödinger zijn mening over de beperkingen van de kwantummechanica te bewijzen.

Volgens de Kopenhagen-interpretatie van de kwantumfysica, en dit experiment in het bijzonder, verwerft een kat in een van zijn potentiële fasen (dood levend) deze eigenschappen pas nadat een externe waarnemer in het proces tussenbeide is gekomen. Maar voorlopig is deze waarnemer dat niet (dit impliceert de aanwezigheid van een specifieke persoon die voordelen heeft in de vorm van een helder zicht en bewustzijn), de kat zal in het ongewisse zijn 'tussen leven en dood'.

Image

De beroemde oude gelijkenis die de kat alleen loopt, krijgt in het kader van dit experiment nieuwe, interessante tinten.

Volgens de wereldwijde interpretatie van Everett, die duidelijk verschilt van de klassieke Kopenhagen-interpretatie, wordt het observatieproces niet als iets speciaals beschouwd. Beide staten waarin de Schrödinger-kat zich in deze interpretatie bevindt, kunnen bestaan. Maar ze sieren met elkaar. Dit betekent dat de eenheid van deze staten op dezelfde manier wordt geschonden als gevolg van interactie met de buitenwereld. Het is de waarnemer die de doos opent en een verschil maakt in de toestand van de kat.

Er wordt aangenomen dat het beslissende woord in deze kwestie aan een dergelijk wezen als de Schrödinger-kat moet worden overgelaten. De betekenis van deze mening is de acceptatie van het feit dat in het hele experiment het dier de enige absoluut bekwame waarnemer is. Zo presenteerden wetenschappers Max Tegmark, Bruno Marshall en Hans Moraven een wijziging van het bovenstaande experiment, waarbij het belangrijkste standpunt de mening van de kat is. In dit geval overleeft de Schrödinger-kat ongetwijfeld, omdat alleen de overlevende kat de resultaten kan observeren. Maar de wetenschapper Nadav Katz publiceerde zijn resultaten, waarin hij de staat van het deeltje kon 'teruggeven' nadat hij zijn toestand had veranderd. Zo nemen de overlevingskansen van de kat aanzienlijk toe.