1. Кот Шрёдингера.
Австрийский физик-теоретик Эрвин Шрёдингер в 1935-м году провёл мысленный эксперимент, который позже получил название «Кот Шрёдингера». Проведя этот вымышленный опыт ученый хотел показать неполноту квантовой механики при переходе от субатомных систем к макроскопическим системам.
Представим, что перед нами стоит есть ящик и кот. В ящике находиться устройство, в радиоактивное атомное ядро и ёмкость с ядовитым газом. Все настроено так, что вероятность распада ядра за 1 час составляет 50%. Если ядро распадается, срабатывает механизм и ящик заполняется газом и кот погибает. Если ядро не распадается — кот продолжает жить. Закрываем кота в ящик, и через час назревает вопрос: Кот умер или до сих пор живой? Из свойств квантовой механики следует, что атомное ядро и кот находится во всех возможных состояниях одновременно, то есть находиться в состоянии квантовой суперпозиции. Пока мы не открыли ящик, кот и ядро с вероятностью 50% находятся в состояние “ядро распалось, кот умер”, но также с вероятностью 50% они находятся в состоянии «ядро не распалось, кот живой».
Получается, что кот, сидящий в ящике, и жив, и мёртв одновременно. Согласно современной копенгагенской интерпретации, кот-таки жив/мёртв без всяких промежуточных состояний. А выбор состояния распада ядра происходит не в момент открытия ящика, а ещё когда ядро попадает в детектор. Потому что редукция волновой функции системы «кот—детектор-ядро» не связана с человеком-наблюдателем ящика, а связана с детектором-наблюдателем ядра.
2. Парадокс Клейна.
Данное удивительное явление было предсказано ещё в 1929 году физиком Оскаром Клейн, но эксперимент для подтверждения парадокса получилось провести только недавно, так как раньше не было технических возможностей для проведения экспериментов такого рода.
Вообразите, что мы хотим перенести самую обычную частицу через барьер. Для частицы данный барьер схож с бетонной стеной для человека. Барьер - это энергетическая область, которой отличается от окружающей. Через такой участок нельзя просто пройти. Чтобы преодолеть эту преграду, энергия частицы обязана превышать, энергию барьера. Но энергия нашей частицы меньше, чем нужно для преодоления преграды.
В этот момент и появляется парадокс Клейна. В определенных ситуациях, при необходимых условиях, частица исчезнет и появится с другой стороны. Этот феномен похож на телепортацию, только не как в фильмах, а при реальных условиях. Это схоже с тем что если вы захотите зайти в комнату, подойдёте к стене и тут же окажетесь внутри комнаты.
3. Квантовый парадокс Зенона.
Древнегреческие философы в своё время пришли к заключению, что движения не существует. Данный вывод исходит из знаменитого парадокса, называемого «стрела Зенона». Смысл здесь в том, что стрела в полёте остаётся неподвижной в каждый отдельно взятый момент времени. Из этого можно сделать вывод, что стрела никуда не летит. А такое явление, как движение объектов существует только с точки зрения наблюдающего.
В 1958-м году в СССР Леонид Халфин вспомнил о парадоксе, который вывели древние греческие философы. Он придумал странную и в некотором роде безумную гипотезу. В случае если за частицей никто не наблюдает, то спокойно и без всяких проблем распадается. Но если хоть кто-то будет смотреть на неё, то она не распадется. Из этого следует, что наблюдение за объектом продлевает время его существование.
Вследствие исследования этого вопроса американскими учеными через двадцать лет после советского коллеги выяснили действию, что этому эффекту подвержены не только кванты, но и радиоактивные частицы. По результатам исследования получилось, что частица либо распадается медленнее, либо становится вообще вечной, и это происходит только при условии, что возле неё находится счетчик Гейгера или другой датчик.
Теоретически можно было завалить датчиками Чернобыльскую АЭС и вот таким необычным образом устранить последствия аварии… Ходят слухи о том, что группа учёных применяла данный эффект для передачи информации быстрее скорости света.
На этом у меня всё. Спасибо за прочтение.
Отдельно хочу поблагодарить: skimmer, masterok и физика
#интересный факт #факты #наука #физика #квантовая физика #удивительное #образование #познавательные факты