Официальный сайт студ.городка НГТУ
Болтовня » Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка 

#1  05.07.08 03:26

Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка

ТЕЛЕПОРТАЦИЯ "КОШКИ ШРЕДИНГЕРА" - знаменитая логическая загадка,
предложенная в 1935 году одним из основоположников квантовой физики,
австрийским ученым Эрвином Шредингером.


В начале ХХ века физики обнаружили, что электроны обладают загадочным свойством
исчезать на одной орбите и тут же появляться на другой.

Чтобы как-то объяснить этот феномен микромира, ученые вынуждены были допустить, что элементарные частицы могут существовать и в виде корпускул, и в виде волны.

Знаменитый Луи де Бройль предположил так же, что каждой частице соответствует волна, заполняющая все пространство. Амплитуда этой волны максимальна там, где вероятнее всего находится частица. Но в любой момент без видимого перехода она может изменить местоположение.

Шредингер, размышляя о странностях поведения частиц,
поставил мысленный эксперимент, который до сих пор смущает умы.

Допустим,- сказал ученый,- в закрытом ящике находится кошка. Там же есть счетчик Гейгера, баллончик с ядовитым газом и радиоактивная частица. Если последняя проявит себя как корпускула, счетчик радиоактивности сработает, включит баллончик с газом и кошка умрет. Если частица поведет себя как волна, счетчик не среагирует, и животное, соответственно, останется в живых. Что можно сказать о кошке глядя на закрытый ящик? С житейской точки зрения кошка либо жива, либо нет.

Но законы квантовой физики предполагают, что кошка и жива, и мертва одновременно с вероятностью 0,5. И такое ее странное состояние будет продолжаться до тех пор, пока какой-нибудь наблюдатель не снимет эту неопределенность, заглянув в ящик. Шредингер и сам был не рад, когда запустил в оборот такую абстракцию. Ученые всех стран переполошились.

Выходит и человек может быть наполовину жив - наполовину мертв, или, наполовину здесь - наполовину там? Тогда (в начале ХХ века) специалисты сошлись на том, что законы микромира не стоит переносить на большой мир. Другими словами - что дозволено электрону, то человеку ни-ни.

   

  Но в 1997 году ситуация вновь стала зыбкой.

Сперва физик Дэвид Ричард из Массачусетского университета показал, что квантовая физика распространяется не только на элементарные частицы, но и на молекулы, принадлежащие уже макромиру. Потом Кристофер Монро из Института стандартов и технологий (США) экспериментально показал реальность парадокса "кошки Шредингера" на атомном уровне.

Опыт выглядел следующим образом: ученые взяли атом гелия и мощным лазерным импульсом оторвали у него один из двух электронов. Получившийся ион гелия обездвижили, понизив его температуру почти до абсолютного нуля. оставшегося на орбите электрона существовало две возможности - либо вращаться по часовой стрелке, либо против. Но физики лишили его выбора, затормозив частицу все тем же лучом лазера. Тут-то и произошло невероятное. Атом гелия раздвоился, реализовав себя сразу в обоих состояниях - в одном электрон крутился по часовой стрелке, в другом против часовой... И хотя расстояние между этими объектами было всего 83 нанометра (в школьный микроскоп не разглядишь), но на интерференционной картине отчетливо просматривалось: вот след одного атома, вот - другого.

Этот эксперимент не просто стал реальным физическим эквивалентом "кошки Шредингера", которая и жива и мертва одновременно. Опыт показал, что не только микро, но и макросистемы могут при определенных условиях раздваиваться или мгновенно переноситься в пространстве. А это уже может служить подтверждением реальности феномена телепортации.

Суть опыта с котом   В закрытый ящик помещён кот. В ящике имеется механизм, содержащий радиоактивное ядро и ёмкость с ядовитым газом. Параметры эксперимента подобраны так, что вероятность того, что ядро распадётся за 1 час, составляет 50 %. Если ядро распадается, оно приводит механизм в действие, он открывает ёмкость с газом, и кот умирает. Согласно квантовой механике, если над ядром не производится наблюдения, то его состояние описывается суперпозицией (смешением) двух состояний — распавшегося ядра и нераспавшегося ядра, следовательно, кот, сидящий в ящике, и жив, и мёртв одновременно. Если же ящик открыть, то экспериментатор обязан увидеть только какое-нибудь одно конкретное состояние — «ядро распалось, кот мёртв» или «ядро не распалось, кот жив».
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 становится либо мёртвым, либо остаётся живым, но перестаёт быть смешением того и другого.

«Мёртвоживой» кот
  Вопреки расхожим представлениям, сам Шрёдингер придумал этот опыт вовсе не потому, что он верил, будто «мёртвоживые» коты существуют; наоборот, он считал квантовую механику неполной и не до конца описывающей реальность в данном случае. Поскольку ясно, что кот обязательно должен быть либо живым, либо мёртвым (не существует состояния, промежуточного между жизнью и смертью), то это означает, что это верно и для атомного ядра. Оно обязано быть либо распавшимся, либо нераспавшимся.

  Впервые статья Шредингера вышла в немецком журнале Naturwissenschaften («Естественные науки») в 1935 году:
- E. Schrodinger: «Die gegenwartige Situation in der Quantenmechanik» , Naturwissenschaften, 48, 807, 49, 823, 50, 844 (November 1935).
(«Сегодняшнее положение дел в квантовой механике»)

http://www.abc-people.com/phenomenons/txt-3.htm

Исправлено NSKaempfer (05.07.08 03:30)

 

#2  05.07.08 03:28

Re: Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка

О парадоксе узнал случайно после просмотра испанского фильма ужасов Peliculas para no dormir: La habitacion del nino (6 фильмов, которые не дадут вам уснуть: Детская комната)...

 

#3  05.07.08 04:04

Re: Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка

я вот не понял... нафига мучать кота? О_о
и причем он тут вообще, если состояние атома (распался/не распался) можно определить с помощью описанного устройства, но без кота (есть газ в ящике/нет газа)

Offline

#4  05.07.08 04:29

Re: Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка

hameleon-98, ничего подобного.. это процесс вероятностный.. пока не заглянешь не узнаешь..а не посмотрев будешь думать либо мертвый кот ..либо живой..
Это мысленная загадка, на практике никто как я понимаю не пытался..

 

#5  05.07.08 11:06

Re: Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка

NSKaempfer, а смысл? чем больше таких экспериментов проведут, тем вероятность все больше будет склоняться к 50%.
А я не понял в этом месте:

NSKaempfer написал(а):

Опыт выглядел следующим образом: ученые взяли атом гелия и мощным лазерным импульсом оторвали у него один из двух электронов. Получившийся ион гелия обездвижили, понизив его температуру почти до абсолютного нуля. оставшегося на орбите электрона существовало две возможности - либо вращаться по часовой стрелке, либо против. Но физики лишили его выбора, затормозив частицу все тем же лучом лазера. Тут-то и произошло невероятное. Атом гелия раздвоился, реализовав себя сразу в обоих состояниях - в одном электрон крутился по часовой стрелке, в другом против часовой...

Второй же электрон какбе улетел, он уже не на орбите, значит он должен хаотично лететь, а не по радиусу орбиты.

Offline

#6  05.07.08 11:10

Re: Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка

CHukePC написал(а):

Второй же электрон какбе улетел

ну да, там так и написано

Offline

#7  05.07.08 11:30

Re: Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка

wer7, ну а почему написано, что один электрон по часововй двигался, а другой против?

Offline

#8  05.07.08 11:50

Re: Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка

CHukePC, У гелия 2 электрона, один убрали другой остался, последний должен был выбрать спин 1/2 или -1/2.

По теме:
На сколько я помню в квантовой физике есть принцип который говорит, что состояние системы зависит не только от воздействий, но и от наблюдения

Offline

#9  05.07.08 12:02

Re: Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка

CHukePC написал(а):

ну а почему написано, что один электрон по часововй двигался, а другой против

Там это не написано

Offline

#10  05.07.08 12:35

Re: Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка

реальне узнал отсюда больше чем за весь университетский курс физики =)

Offline

#11  05.07.08 12:42

Re: Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка

они разуплотнили гелий!

Offline

#12  05.07.08 13:15

Re: Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка

СКУКОЖТЕ гелий обратно!!!

Offline

#13  05.07.08 14:00

Re: Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка

wer7,

NSKaempfer написал(а):

Получившийся ион гелия обездвижили, понизив его температуру почти до абсолютного нуля. оставшегося на орбите электрона существовало две возможности - либо вращаться по часовой стрелке, либо против. Но физики лишили его выбора, затормозив частицу все тем же лучом лазера. Тут-то и произошло невероятное. Атом гелия раздвоился, реализовав себя сразу в обоих состояниях - в одном электрон крутился по часовой стрелке, в другом против часовой...

вот тут.

Offline

#14  05.07.08 14:16

Re: Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка

CHukePC, ну правильно там же написано "атом гелия", а не ядро. а в атом (ион гелия) на момент раздвоения входили: ядро и один электрон. после раздвоения получили: ядро с электроном, вращающимся по часовой стрелке, и ядро с электроном, вращающимся против часовой стрелки.

Ares написал(а):

По теме:
На сколько я помню в квантовой физике есть принцип который говорит, что состояние системы зависит не только от воздействий, но и от наблюдения

объясните мне, ничего не сведующему в квантовой физике, каким образом что-то может зависеть от того, наблюдаем мы за этим или нет, и как наблюдаем?

Исправлено Anti-Killer (05.07.08 14:20)

Offline

#15  05.07.08 14:21

Re: Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка

CHukePC, а смысл ... Шрёдингер считал квантовую механику неполной и не до конца описывающей реальность в данном случае.

 

#16  05.07.08 14:24

Re: Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка

Anti-Killer, внимательнее прочитай...

Но законы квантовой физики предполагают, что кошка и жива, и мертва одновременно с вероятностью 0,5. И такое ее странное состояние будет продолжаться до тех пор, пока какой-нибудь наблюдатель не снимет эту неопределенность, заглянув в ящик. Шредингер и сам был не рад, когда запустил в оборот такую абстракцию. Ученые всех стран переполошились.

 

#17  05.07.08 14:29

Re: Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка

NSKaempfer, и? что ты этим хотел показать? факт того, что кошка мертва, или того, что кошка жива, никаким образом не зависит от того, знаем мы об этом или нет. и не нужно знать квантовой физики, чтобы отдавать себе в этом отчет.

Offline

#18  05.07.08 14:32

Re: Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка

нет, не правильно я немного выразился. факт как раз-таки кто должен зафиксировать - а это уже наблюдение. но вот само состояние кошки уж точно не зависит от того, знаем мы об этом или нет

Offline

#19  05.07.08 14:33

Re: Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка

Anti-Killer, зависит от НАБЛЮДАТЕЛЯ... пока не посмотрим..не узнаем..а так состояние будь не определённым...

 

#20  05.07.08 14:34

Re: Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка

Anti-Killer, как кто то писал о кошке Шрёдингера.. у неё на самом деле три состояния.. Живая, Мёртвая и Вне себя от бешенства

 

#21  05.07.08 14:39

Re: Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка

CHukePC написал(а):

Атом гелия раздвоился, реализовав себя сразу в обоих состояниях - в одном электрон крутился по часовой стрелке, в другом против часовой.

Ну да, один s-электрон реализовал себя в двух состояниях (+1/2 и -1/2)
Где написано про два электрона? Это один и тот же электрон
Вообще в опыте с гелием ничего сенсационного нет, теоритически то это давно было ясно, что так и будет. Ф физике за последние пол века бывали и более сенсационные эксперименты, которые прямиком опровергали существовавшие ранее законы (опыт мадам ву к примеру). Этот же опыт ничего не опроверг, только подтвердил. Единственное- меня смущает циферь 83 нанометра. Как-то шибко много. имхо

Исправлено wer7 (05.07.08 14:43)

Offline

#22  05.07.08 14:41

Re: Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка

NSKaempfer написал(а):

зависит от НАБЛЮДАТЕЛЯ... пока не посмотрим..не узнаем..а так состояние будь не определённым...

ну это же ерунда)) ты хоть сам-то читай, что пишешь. то, что ты не будешь знать о смерти кошки, еще не означает, что она не мертва. ее состояние не зависит от того знаешь ты об этом или нет. в системе с полной информацией кошка мертва или (исключающее "или") жива и никаких промежуточных состояний.
а вот опыт с гелием очень занимательный, но пока никаих объяснений я тут не вижу. на данном этапе этот опыт дает больше вопросов, чем ответов, ну то есть он ничего не объясняет. имхо

Исправлено Anti-Killer (05.07.08 14:42)

Offline

#23  05.07.08 14:42

Re: Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка

NSKaempfer написал(а):

квантовую механику неполной и не до конца описывающей реальность в данном случае.

В любом случае квантовая механика неполная в бытовом смысле дисциплина. Но абсолютно полная в научном, потому что она с максимально возможной полнотой описывает законы микромира

Offline

#24  05.07.08 14:42

Re: Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка

Anti-Killer написал(а):

то, что ты не будешь знать о смерти кошки, еще не означает, что она не мертва.

Как раз именно это и означает)

Offline

#25  05.07.08 14:43

Re: Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка

wer7, то есть когда люди не знали о существовании электрического поля - его и не было? это же смешно право слово :))

wer7 написал(а):

Как раз именно это и означает)

это только означает твою неосведомленность и не более)

Исправлено Anti-Killer (05.07.08 14:44)

Offline

#26  05.07.08 14:44

Re: Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка

Anti-Killer, предваряя вопрос- ты слишком грубо оперируешь с понятием факт. Факт- это как раз то, что нам известно

Offline

#27  05.07.08 14:45

Re: Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка

wer7, эээ я уже исправился насчет этог несколькими постами выше. читай внимателнее))

Offline

#28  05.07.08 14:45

Re: Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка

Anti-Killer, ты путаешь понятие "знали" и "наблюдали". Они о нем не знали, но наблюдали (свет), следовательно поле было

Offline

#29  05.07.08 16:07

Re: Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка

wer7 написал(а):

ты путаешь понятие "знали" и "наблюдали".

в каком месте?))

wer7 написал(а):

Они о нем не знали, но наблюдали (свет), следовательно поле было

а когда не наблюдали - например, спали, то поля не было(они же не знали, а только иногда наблюдали по твоим же словам)? :))

Исправлено Anti-Killer (05.07.08 16:09)

Offline

#30  05.07.08 19:31

Re: Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка

Запуск БАК всё решит. не спорьте.

Offline

#31  05.07.08 20:55

Re: Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка

Anti-Killer написал(а):

объясните мне, ничего не сведующему в квантовой физике, каким образом что-то может зависеть от того, наблюдаем мы за этим или нет, и как наблюдаем?

наблюдение ведется путем "прощупывания" системы электронами или другими частицами, а поскольку они вносят измения в систему, то и нельзя точно сказать как на самом деле все есть (неопределенности Гейзенберга)

Offline

#32  08.07.08 21:08

Re: Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка

Всё намного проще. Электрон не существует пока мы о нём не подумаем!) Что можно и передать на другие объекты!)

Offline

#33  08.07.08 23:53

Re: Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка

Многие ученые приходят к мысли о том, что в момент открытия ящика, вселенная раздваивается.
В одной вселенной в открытом ящике мы увидим мертвого кота, в другой - мурчащего.
Вместе с котом раздвоится и наблюдатель и всё, что с ним связано, если не вся вселенная.

Miroslav, ну правильно. Пока я не начал наблюдать твой пост на форуме, ты для меня не существовал. =)

Исправлено Forsage (08.07.08 23:59)

Offline

#34  08.07.08 23:59

Re: Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка

Forsage написал(а):

Многие ученые приходят к мысли о том, что в момент открытия ящика, вселенная раздваивается.
В одной вселенной в открытом ящике мы увидим мертвого кота, в другой - мурчащего.
Вместе с котом раздвоится и наблюдатель и всё, что с ним связано, если не вся вселенная.

я в детстве так про все вероятностные вещи думал.

Offline

#35  09.07.08 00:01

Re: Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка

ninjah, Сейчас думаешь по другому?
Многие серьезные дяди спорили и сейчас спорят по этому поводу. Прям научные баталии идут.

Offline

#36  09.07.08 00:26

Re: Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка

надо было звонить мне. я щас о таких концептах рееедко думаю)

Offline

#37  09.07.08 00:41

Re: Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка

Хех) Занятная статья) Еще вторая мировая не началась, а уже мертвоживых делали)

Offline

#38  09.07.08 01:44

Re: Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка

Forsage, Не знание законов не освобождает от отвественности... то есть не важно знаем их или нет.. но они существуют..
Нет неопределенности то есть..
А вот с котом не одназначно...

 

#39  09.07.08 10:10

Re: Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка

NSKaempfer

Не знание законов не освобождает от отвественности... то есть не важно знаем их или нет.. но они существуют..

Согласен

Нет неопределенности то есть..

Не согласен

Одно из другого не следует. Почему бы свойствам неопределенности не зависеть от определенных законов? Экспериментально то они и зависят. Взять хотя бы плотность распределения координат и импульса элементарных частиц.

Разве нельзя на стохастической математике построить рабочую модель Вселенной? А если такое возможно, то ничто не гарантирует нам того, что мы сами не живем в такой вселенной.

Offline

#40  09.07.08 23:32

Re: Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка

А по моему оч эгоистично пологать, что

NSKaempfer написал(а):

кошка и жива, и мертва одновременно с вероятностью 0,5.

и сама не знает что с ней..
тоесть вот он есть я... сижу и тыкаю кнопки.. а ВЫ! все остальные и есть и нет с вероятностью 0.5... с разной вероятностью..
тоесть все, что в пределах МОИХ чувств "существует" а за спиной (там окно) ничего определенного нет.. но как только я повернусь там будет окно.. шторы.. а хостел будет в неопределенном состоянии?

Offline

#41  09.07.08 23:38

Re: Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка

Мда.. куда народ понесло.. может тогда.. каждый наблюдатель находится в своём мире.. и при встрече наблюдателей или объектов миры пересекаются..
хотя... в одной точке пространства я есть значит я живой... в другой точке меня нет, значит там я мертвый..

 

#42  09.07.08 23:41

Re: Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка

не так.. как ты можешь быть.. пусть даже и мертвым там.. если тебя там нет..

Offline

#43  09.07.08 23:56

Re: Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка

HetzeR, фиг знает.. может в параллельном мире.. как бы в одно время я живой в одном мире.. в другом мире паралнльном в это время .. мертвый..

 

#44  10.07.08 07:19

Re: Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка

NSKaempfer, Согласно квантовой теории ты есть везде (волна), просто амплитуда возмущений в том месте где присутствуешь как некая куча карпускул максимальна. Опять же законы вероятности ...

Offline

#45  10.07.08 09:55

Re: Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка

"Кот Шрёдингера — название физического парадокса, при котором из закрытой коробки можно получить одновременно живого и мертвого кота (или двух по-разному мертвых котов, если никто не позаботится о кормёжке для животного). В этом случае кот ведет себя как квантовая частица, приобретая свойство проникать в закрытые помещения (туннельный эффект), распадаться на кварки и спонтанно менять размер и окрас (квантовые осцилляции). Именно так ученые объясняют спорадическое появление котов в наглухо закрытых шкафах и туалетах. "
(http://smoking-room.ru/data/misc/stories/pro_kota.html)

Offline

Болтовня » Парадокс Кошки Шрёдингера -знаменитая логическая загадка 

ФутЕр:)

© Hostel Web Group, 2002-2025.   Сообщить об ошибке

Сгенерировано за 0.053 сек.
Выполнено 14 запросов.