Итак, Шредингер и его кот.
Первым делом при мыслях об австралийском ученом Эрвине Шредингере на ум приходит его знаменитый мысленный эксперимент с котом и ядом в ящике. Однако, его вклад в квантовую механику чаще ассоциируют с разработанным им "Уравнением Шредингера".
В 1920-х годах появилась квантовая механика, а вместе с ней гонка среди всех ведущих ученых в поисках способов описать и объяснить движение некоторых из мельчайших строительных блоков Вселенной. Научные способности Шредингера развились благодаря учебе и работе в нескольких ведущих университетах вместе с такими умами, как Альберт Эйнштейн.
Работая профессором в Цюрихском университете, Шредингер глубоко погрузился в исследования теоретической физики, что позволило собрать воедино некоторые из наиболее важных открытий в своей карьере.
Его первое крупное достижение случилось, когда он начал изучать различные энергетические состояния электронов в атоме.
Используя гипотезу о том, что частицы в атоме движутся волнами - подобно световым волнам - Шредингер стал первым человеком, который сформулировал данные в уравнение. Уравнение часто сравнивают с законом всемирного тяготения Ньютона по важности для квантовой механики.
Уравнение Шредингера используется для решения любых задач, касающихся структуры атома.
Например, для определения местоположения электронных волн в атоме.
Кроме того, его волновое уравнение продемонстрировало суперпозицию, простым языком - нахождение объекта или среды во всех состояниях одновременно.
Произведя революцию в квантовой механике, Шредингер снова сосредоточился на суперпозиции в своем самом известном мысленном эксперименте. Для этого ему понадобился кот в закрытом непрозрачном ящике. Также в ящик поместили счетчик Гейгера, пилюлю с ядом, молоток и радиоактивное вещество. В созданной ситуации, из-за нестабильного распада радиоактивного вещества, невозможно было узнать, когда счетчик Гейгера обнаружит радиацию и запустит молоток, который разобьет пилюлю с ядом и в конечном итоге яд приведет к смерти кота.
Поскольку ящик непрозрачен, нельзя увидеть, что происходит внутри. Поэтому кота нельзя окончательно признать ни мертвым, ни живым.
Тут то Шредингер и объяснил, что исходя из данных, в данный момент времени кот находится в двух состояниях одновременно. Он и жив, и мертв до тех пор, пока ящик не будет открыт.
В чем был смысл кота?
Шредингер хотел, чтобы люди поняли недостатки квантовой суперпозиции, когда ее вырывают из общих уравнений и накладывают на реальные сценарии.
Теория утверждает, что объекты в материальной системе могут физически существовать во всех возможных состояниях сразу, пока не будет доказано обратное. Шредингер применил эту концепцию к коту, чтобы объяснить ее нереалистичность. Шредингер показал, что неверное истолкование квантовой теории - оценка объектов как находящихся в двух состояниях одновременно, а не в двух возможных состояниях - неоправдана, потому что существует только одна действительность. Он объяснил людям, что только один результат имеет место быть - даже без наблюдателя.
Позже Шрёдингер публиковал академические книги и журналы. В одной из своих самых известных работ «Что такое жизнь?» он погрузился в мир биологии чтобы понять, как его открытия могут объяснить стабильность генетической структуры.
Его труды по сей день очень актуальны и полезны для знакомства студентов с квантовой механикой.
Эрвин Шредингер является одним из самых уважаемых физиков своего времени. Удостоенный при жизни престижными наградами, его исследования продолжают оказывать влияние на мир науки и философии и по сей день.
Понравилось? Ставь лайки и подписывайся на канал
Также Вам будет интересно: