Квантовая механика с каждым днем не перестает нас удивлять, а наоборот, с каждым днем все больше завораживает нас новыми теориями и гипотезами. Конечно, речь в этой статье пойдет про давний, но широко известный мысленный эксперимент Шредингера и его модификацию.
Многие уже наверное слышали об увлекательном мысленном эксперименте Эрвина Шредингера. Но освежим память и вспомним, что же это за эксперимент такой. "Кот Шредингера" был придуман отцом квантовой механики Эрвином Шредингером в 1935г. для обсуждения волновой функции (т.е. математическое описание чистого квантового состояния в изолированной квантовой системе). В результате этого эксперимента выяснилось, что кот находится в суперпозиции живого и мертвого.
Разберем кратко, но понятно сам мысленный эксперимент ученого: кошка заперта в стальном сейфе, рядом висит счетчик Гейгера, в который положена очень малая крупинка радиоактивного вещества, которая за час может распасться на атомы с такой же вероятностью, как и не распасться ни на один. Если атом все же распадется, то счетчик приведет в действие молоточек, который разобьет находившеюся под ним стеклянную колбу с кислотой. В таком случае, кошка умрет. За этот час вероятность какого либо исхода равна 50%. Но пока мы не откроем сейф, мы и понятия не имеем, жива ли кошка, либо мертва. Волновая функция выражает это тем, что кошка жива и мертва одновременно, пока сейф закрыт.
В квантовой механике, если над ядром не ведется наблюдение, то оно находится в суперпозиции (в двух состояниях одновременно. В данном случает, кот жив и мертв одновременно).
- Вопрос стоит так: когда система перестаёт существовать как смешение двух состояний и выбирает одно конкретное? Цель эксперимента — показать, что квантовая механика неполна без некоторых правил, которые указывают, при каких условиях происходит коллапс волновой функции и кот либо становится мёртвым, либо остаётся живым, но перестаёт быть смешением того и другого.
В этой статье речь пойдет об одной из самых интересных модификаций мысленного эксперимента Шредингера - Квантовом бессмертии.
Еще один мысленный эксперимент, предложенный Хансом Моровеком и Бруно Маршалом, а так же расширен Максом Тегмарком в разное время, который рассматривает эксперимент Шредингера с точки зрения кота.
Этот мысленный эксперимент называют еще "Квантовое самоубийство". Его цель показать различия между двумя интерпретациями квантовой механики.
- Копенгагенская интерпретация говорит о том, что всякое измерение неотвратимым образом воздействует на систему.
- Многомировая интерпретация предполагает существование «параллельных вселенных», в каждой из которых действуют одни и те же законы природы, которым свойственны одни и те же мировые постоянные, но которые находятся в различных состояниях.
Итак, на участника эксперимента направлено ружье, которое стреляет, либо не стреляет при распаде атома. Шансы, как и с котом Шредингера, что участник умрет, составляют 50%. Согласно Копенгагенской интерпретации, ружье в конечном итоге выстрелит и участник умрет, но согласно Многомировой интерпретации, вселенная после каждого такого эксперимента расщепляется на две вселенных, в одной из которых участник погибает, а в другой остается жив. В мире, где участник погибает, он перестает существовать. Если же участник не погибает в ходе эксперимента, то он не перестает существовать, потому что согласно Многомировой интерпретации участник способен наблюдать результат эксперимента лишь в том мире, в котором он выживает.
В этом эксперименте и предсказывается "Квантовое бессмертие", что предполагает нашу вечность.
