Что доказал эксперимент с котом Шрёдингера?

699

На самом деле эксперимент «Кот Шрёдингера» не был настоящим экспериментом и поэтому ничего научно не доказывал. Кот Шредингера даже не является частью какой-либо научной теории. Он был просто учебным пособием, которое Эрвин Шредингер использовал, чтобы проиллюстрировать, как некоторые люди неправильно интерпретируют квантовую теорию.

Шредингер построил свой воображаемый эксперимент, чтобы продемонстрировать, что простые неверные толкования квантовой теории могут привести к абсурдным результатам, не соответствующим реальному миру. К сожалению, многие популяризаторы науки в наши дни восприняли абсурдность кота Шредингера и заявляют, что мир действительно устроен именно так.

В квантовой теории частицы могут одновременно существовать в суперпозиции состояний и коллапсировать в одно состояние при взаимодействии с другими частицами.

Некоторые ученые в то время, когда разрабатывалась квантовая теория (1930-е годы), переместились из области науки в область философии и заявили, что квантовые частицы коллапсируют в одно состояние только тогда, когда их видит сознательный наблюдатель. Эрвин Шредингер счел эту концепцию абсурдной и разработал свой мысленный эксперимент, чтобы прояснить абсурдный, но логичный результат таких утверждений.

В воображаемом эксперименте Шрёдингера кота помещают в коробку с небольшим количеством радиоактивного вещества. Когда радиоактивное вещество распадается, оно запускает счетчик Гейгера, который вызывает выброс яда или взрыв, который убивает кота.

Распад радиоактивного вещества подчиняется законам квантовой механики. Это означает, что атом изначально находится в комбинированном состоянии «распадется» и «не распадется». Если применить к этому случаю идею, основанную на наблюдении, сознательного наблюдателя нет (все находится в запечатанной коробке), поэтому вся система остается комбинацией двух возможностей. Кот оказывается и живой и мертвый одновременно. Но существование кота, который одновременно и мертв, и жив, абсурдно и не происходит в реальном мире.

Эйнштейн видел ту же проблему с идеей, управляемой наблюдателем, и поздравил Шредингера с его умной иллюстрацией, сказав: «Однако эта интерпретация самым элегантным образом опровергается вашей системой радиоактивный атом + счетчик Гейгера + усилитель + заряд пороха + кот в коробке, в котором пси-функция системы содержит кота как живого, так и разорванного на куски. Разве состояние кота может быть создано только тогда, когда физик исследует ситуацию в какой-то определенный момент времени?»

С тех пор появилось достаточно доказательств того, что коллапс волновой функции вызывается не только сознательными наблюдателями.

На самом деле каждое взаимодействие, которое совершает квантовая частица, может привести к коллапсу ее состояния. Тщательный анализ показывает, что эксперимент с котом Шредингера в реальном мире будет происходить следующим образом: как только радиоактивный атом взаимодействует со счетчиком Гейгера, он коллапсирует из нераспавшегося/распавшегося состояния в одно определенное состояние. Счетчик Гейгера определенно срабатывает, и кот определенно погибает. Или счетчик Гейгера точно не срабатывает и кот точно жив. Но обоих состояний не будет.

Таким образом, коллапс квантового состояния управляется не только сознательными наблюдателями, а «Кот Шредингера» был всего лишь учебным пособием, изобретенным для того, чтобы попытаться сделать этот факт более очевидным, доведя до абсурда идею управляемую наблюдателем.

К сожалению, многие научно-популярные авторы и в наши дни продолжают распространять заблуждение о том, что квантовое состояние (и, следовательно, сама реальность) определяется сознательными наблюдателями.

Они используют это ошибочное утверждение как трамплин для необоснованных и ненаучных дискуссий о природе реальности, сознания и даже мистицизма. Для них «Кот Шредингера» — не признак того, что их утверждения ошибочны, а доказательство того, что мир так же абсурден, как они утверждают. Они либо неправильно понимают Кота Шредингера, либо намеренно искажают его.

Смотрите также:
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии