Найти в Дзене
Физика прекрасна

Что такое кот Шредингера и куда он исчезает?

Кот Шредингера - известный персонаж, для тех, кто хоть что-то слышал про квантовую физику. Наверняка вы видели в социальных сетях картинки с шутками про самого научного кота. В сериале "Теория большого взрыва" есть отсылки к этому популярному коту.

Но если слышите в первый раз, или хотите разобраться чем он так известен - читайте дальше, расскажу простыми словами.

Фото из личного архива. Южный житель. Жив он или нет?
Фото из личного архива. Южный житель. Жив он или нет?

Определимся сразу — ни одно животное в эксперименте Шредингера не пострадало.

Да и эксперимента, как такового, не было. Был мысленный эксперимент, предложенный Эрвином Шредингером в 1935 году. По сути это непонятная обычному человеку шутка, превратившаяся в мем в мире физиков. Кроме физиков теоретиков, никто не понимает смысла этой шутки, да и понимают ли его сами теоретики одинаково - большой вопрос.

Подтверждением служит множество интерпретаций утверждений Шредингера относительно кота, которые исходят даже от таких известных ученых, как Фейнман, Стивен Хокинг и Альберт Эйнштейн. И порой эти интерпретации расходятся.

Суть вопроса  состоит в том, что на квантовом уровне никто не может сказать, в каком состоянии находится элементарная частица. Фотон, например, может отличаться спиральностью (+1, или -1). Узнать, в каком он состоянии, можно только в результате наблюдения, а наблюдение — это воздействие, которое изменяет параметры наблюдаемого объекта микромира. Остается только догадываться, как на самом деле выглядит фотон в каждый момент времени.

Считается, что элементарная частица может находиться в двух состояниях одновременно - это так называемая «суперпозиция» состояний. Это согласуется с теорией, но подтвердить экспериментально довольно проблематично.

Своим мысленным экспериментом Шредингер утверждает, что квантовый микромир и макромир связаны не так уж и сильно. Кот не может на практике быть одновременно и живым, и мертвым, хотя, согласно квантовым постулатам, может. Его состояние определяется только в момент открывания коробки, где он находился, с вероятность в 50%.

Теория утверждает, что как только наблюдатель увидел состояние кота, то суперпозиция - неопределенность жив ли кот - исчезает, а до этого момента о его состоянии можно только догадываться.

Мой кот - Рекс. Равнодушен к глупым шуточным опытам физиков-теоретиков
Мой кот - Рекс. Равнодушен к глупым шуточным опытам физиков-теоретиков

Неопределенность стала излюбленной темой писателей фантастов. Если мы откроем ящик, а кот живой, Вселенная идет одним путем развития, если мертвый — другим. Можно сказать, что наше действие - открытие коробки с котом - создает параллельные миры и даже вселенные!

Так что же хотел сказать сам Шредингер, когда придумал этот опыт? Квантовая механика не может объяснить события, происходящие в микромире с вероятностью 100%. Но это не плохо, теория отлично объясняет многие моменты, которые до ее появления ставили физиков в тупик.

Наука
7 млн интересуются