Kot Schrödingera jest prosty. Kot Schrödingera w prostych słowach

27.09.2019

Przeczytaj także

Dlaczego śnisz o dzbanku we śnie – interpretacja według dnia tygodnia

Dlaczego śnisz o rtęci w ustach żywej osoby?

Nie każdy czyta książki o wielkich wynalazkach ludzkości. Ale dokładnie każdy, kto oglądał serial „Teoria wielki wybuch", słyszałem o takim zjawisku jak "Kot Schrödingera". Ponieważ jest to związane z mechaniką kwantową, osobie bez wykształcenia technicznego dość trudno jest zrozumieć jego znaczenie. Spróbujmy dowiedzieć się, co oznacza koncepcja „Kota Schrödingera”. w prostych słowach.

Treść:

Krótkie tło historyczne

Erwin Schrödinger – znany fizyk, jeden z twórców teorii mechanika kwantowa. Osobliwość jego działalność naukowa istniało tzw. wtórne. Rzadko robił pierwszy krok w poszukiwaniu czegokolwiek.

Zasadniczo Schrödinger pisał recenzje cudzego wynalazku lub osiągnięcia naukowego, krytykował autora lub rozpoczynał dalszy rozwój badań i odkryć innych osób. Choć z natury był indywidualistą, nie mógł oprzeć się wrażeniu i myślom innych ludzi, na których opierał swoje badania. Mimo to wniósł ogromny wkład w rozwój mechaniki kwantowej, w dużej mierze dzięki swojej zagadce „Kota Schrödingera”.

Do osiągnięć naukowych Schrödingera należą:

stworzenie koncepcji mechaniki falowej (za co otrzymał Nagrodę Nobla w 1933 r.);
wprowadził do obiegu naukowego termin „obiektywność opisu” – uzasadnił taką możliwość teorie naukowe bez bezpośredniego udziału osoby badanej (obserwatora zewnętrznego) do opisu otaczającej rzeczywistości;
rozwinął teorię względności;
badał procesy termodynamiczne i nieliniową elektrodynamikę Borna;
próbował stworzyć ujednolicona teoria pola.

Koncepcja kota Schrödingera

„Kot Shroedingera” – słynna zagadka Teoria Schrödingera, eksperyment myślowy przeprowadzony przez austriackiego fizyka teoretycznego, za pomocą którego udało się wykazać niekompletność mechaniki kwantowej w przejściu od mikrosystemów do makrosystemów. Cała ta teoria opiera się na krytyce naukowców wobec osiągnięć mechaniki kwantowej.

Zanim przejdziemy do opisu eksperymentu, należy zdefiniować podstawowe pojęcia, które są w nim stosowane. Główny postulat słynnego zjawiska głosi, że dopóki nikt nie obserwuje systemu, dopóty on trwa pozycja superpozycji– jednocześnie w dwóch lub więcej stanach wykluczających wzajemne istnienie. Sam Schrödinger podał następującą definicję superpozycji - jest to zdolność kwantowa (rolą kwantu może być elektron, foton, jądro atomowe) przebywania w kilku stanach lub kilku punktach przestrzeni jednocześnie, przy czym nie ktoś obserwuje system. Kwant jest mikroskopijnym obiektem mikrośrodowiska.

Opis eksperymentu

Oryginalny artykuł, w którym Schrödinger wyjaśnia swój eksperyment, został opublikowany w 1935 roku. Do opisu eksperymentu zastosowano metodę porównania, a nawet personifikacji.

Bardzo trudno jest dokładnie zrozumieć, co Schrödinger miał na myśli, studiując ten artykuł. Postaram się w prostych słowach opisać istotę eksperymentu.

Wkładamy kota do pudełka z mechanizmem, w którym znajduje się radioaktywne jądro atomowe i wypełnionego pojemnika trujący gaz. Eksperyment przeprowadza się przy precyzyjnie dobranych parametrach prawdopodobieństwa rozpadu jądro atomowe– 50% na 1 godzinę. Kiedy jądro rozpada się, z pojemnika wycieka gaz, co prowadzi do śmierci kota. Jeśli tak się nie stanie, kotowi nic się nie stanie, żyje i jest zdrowy.

Mija godzina, a my chcemy uzyskać odpowiedź na pytanie: czy kot zdechł, czy jeszcze żyje? Według teorii Schrödingera jądro atomu, podobnie jak kot, znajduje się w pudełku w kilku stanach jednocześnie (definicja superpozycji). Do chwili otwarcia pudełka mikrosystem, w którym znajduje się jądro atomowe i kot, z prawdopodobieństwem 50% ma stan „jądro uległo rozpadowi, kot zdechł” i z takim samym prawdopodobieństwem stan „jądro nie uległo rozkładowi, kot żyje”. Potwierdza to hipotezę, że kot siedzący w pudełku jest jednocześnie żywy i martwy, czyli znajduje się w kilku stanach jednocześnie w tym samym momencie. Okazuje się, że kot siedzący w pudełku jest jednocześnie żywy i martwy.

Mówienie w prostym języku, wyjaśnia fenomen „Kota Schrödingera”. możliwość faktu że z punktu widzenia mechaniki kwantowej kot jest jednocześnie żywy i martwy co w rzeczywistości jest niemożliwe. Na tej podstawie możemy stwierdzić, że teoria mechaniki kwantowej ma istotne wady.

Jeśli nie zaobserwujesz jądra atomu w mikroukładzie, wówczas następuje wymieszanie dwóch stanów - jądra rozpadającego się i nierozkładanego. Otwierając pudełko, eksperymentator może zaobserwować tylko jeden konkretny stan. Ponieważ kot uosabia jądro atomu, będzie on również tylko w jednym stanie - żywy lub martwy.

Rozwiązanie paradoksu – interpretacja kopenhaska

Naukowcy z Kopenhagi rozwiązali zagadkę kota Schrödingera. Współczesna interpretacja kopenhaska głosi, że kot jest żywy/martwy bez stanów pośrednich, ponieważ jądro rozpada się lub nie rozpada się nie w momencie otwarcia pudełka, ale jeszcze wcześniej – gdy jądro zostanie wysłane do detektora. Wyjaśnienie tego jest następujące: redukcja funkcja falowa Mikrosystem „kot-detektor-rdzeń” nie ma połączenia z osobą obserwującą skrzynkę, ale jest połączony z detektorem-obserwatorem rdzenia.

Taka interpretacja fenomenu Kota Schrödingera przeczy możliwości, aby kot przed otwarciem pudełka znajdował się w stanie superpozycji – jednocześnie w stanie kota żywego/martwego. Kot w makrosystemie znajduje się zawsze tylko w jednym stanie.

Ważny! Eksperyment Schrödingera pokazał, że mikroobiekt i makroobiekt zachowują się w układach zgodnie z różnymi prawami - odpowiednio prawami fizyki kwantowej i prawami fizyki w jej klasycznym znaczeniu.

Nie ma jednak nauki badającej zjawiska podczas przejścia z makrosystemu do mikrosystemu. Erwin Schrödinger wpadł na pomysł przeprowadzenia takiego eksperymentu właśnie w celu udowodnienia słabości i niekompletności ogólnej teorii fizyki. Jego najgłębszym pragnieniem było wykazanie poprzez konkretne doświadczenie, że każda nauka realizuje swoje własne zadania: fizyka klasyczna bada makroobiekty, fizyka kwantowa bada mikroobiekty. Istnieje potrzeba rozwoju wiedza naukowa do opisu procesu przejścia od dużych do małych obiektów w układach.

Zwykłemu człowiekowi bardzo trudno jest od razu zrozumieć istotę tego paradoksu. Przecież w umyśle każdego człowieka istnieje przekonanie, że jakikolwiek przedmiot świat materialny V ten moment czas może być tylko w jednym punkcie.

Ale teorię Schrödingera można zastosować jedynie do mikroobiektów, kot zaś jest obiektem makrokosmosu.

Najnowszą interpretacją paradoksu kota Schrödingera jest jego wykorzystanie w serialu Teoria wielkiego podrywu, w którym główny bohater Sheldon Cooper wyjaśnił jego istotę mniej wykształconej Penny. Cooper wprowadził to zjawisko na pole relacje międzyludzkie. Aby zrozumieć, czy są dobre, czy zły związek między osobami odmiennej płci wystarczy otworzyć pudełko. Do tego momentu każdy związek jest zarówno dobry, jak i zły.

W artykule opisano, czym jest teoria Schrödingera. Wkład tego wielkiego naukowca w nowoczesna nauka, a także opisuje eksperyment myślowy, który wymyślił na temat kota. Pokrótce przedstawiono zakres zastosowania tego rodzaju wiedzy.

Erwin Schrödinger

Osławiony kot, który nie jest ani żywy, ani martwy, jest obecnie wykorzystywany wszędzie. Kręcą się o nim filmy, jego imieniem nazwano społeczności zajmujące się fizyką i zwierzętami, istnieje nawet marka odzieżowa. Ale najczęściej ludzie mają na myśli paradoks z nieszczęsnym kotem. Ale ludzie zwykle zapominają o jego twórcy, Erwinie Schrödingerze. Urodził się w Wiedniu, będącym wówczas częścią Austro-Węgier. Był potomkiem bardzo wykształconej i zamożnej rodziny. Jego ojciec Rudolf produkował linoleum i inwestował pieniądze m.in. w naukę. Jego matka była córką chemika, a Erwin często chodził na wykłady swojego dziadka do akademii.

Ponieważ jedna z babć naukowca była Angielką, był zainteresowany języki obce i doskonale opanował angielski. Nic dziwnego, że w szkole Schrödinger co roku był najlepszy w klasie, a na uniwersytecie był najlepszy złożone problemy. Nauka początku XX wieku zidentyfikowała już niespójności między bardziej zrozumiałą fizyką klasyczną a zachowaniem cząstek w mikro- i nanoświecie. Całą swoją siłę włożyłem w rozwiązywanie pojawiających się sprzeczności

Wkład w naukę

Na początek warto powiedzieć, że fizyk ten zajmował się wieloma dziedzinami nauki. Kiedy jednak mówimy „teoria Schrödingera”, nie mamy na myśli matematycznie harmonijnego opisu koloru, który stworzył, ale jego wkład w mechanikę kwantową. W tamtych czasach technologia, eksperyment i teoria szły w parze. Rozwinęła się fotografia, zarejestrowano pierwsze widma i odkryto zjawisko radioaktywności. Naukowcy, którzy uzyskali wyniki, ściśle współpracowali z teoretykami: zgadzali się, uzupełniali i spierali. Powstały nowe szkoły i gałęzie nauki. Świat zaczął mienić się zupełnie innymi kolorami, a ludzkość otrzymała nowe tajemnice. Pomimo złożoności aparatu matematycznego, prostym językiem można opisać, czym jest teoria Schrödingera.

Świat kwantowy jest łatwy!

Powszechnie wiadomo, że skala badanych obiektów ma bezpośredni wpływ na wyniki. Obiekty widoczne gołym okiem podlegają pojęciom fizyki klasycznej. Teoria Schrödingera ma zastosowanie do ciał o wymiarach sto na sto nanometrów i mniejszych. I najczęściej mówimy o ogólnie o pojedynczych atomach i mniejszych cząstkach. Zatem każdy element mikrosystemów ma jednocześnie właściwości zarówno cząstki, jak i fali (dwoistość falowo-cząsteczkowa). Ze świata materialnego elektrony, protony, neutrony itp. charakteryzują się masą i związaną z nią bezwładnością, prędkością i przyspieszeniem. Z fali teoretycznej - parametry takie jak częstotliwość i rezonans. Aby zrozumieć, jak jest to jednocześnie możliwe i dlaczego są one od siebie nierozłączne, naukowcy musieli ponownie rozważyć całe swoje rozumienie struktury substancji.

Z teorii Schrödingera wynika, że z matematycznego punktu widzenia te dwie właściwości są powiązane poprzez konstrukcję zwaną funkcją falową. Znalezienie matematycznego opisu tego pojęcia przyniosło Schrödingerowi Nagrodę Nobla. Jednak fizyczne znaczenie, jakie nadał jej autor, nie pokrywało się z ideami Bohra, Sommerfelda, Heisenberga i Einsteina, którzy twórcy tzw. interpretacji kopenhaskiej. I tu powstał „paradoks kota”.

Funkcja falowa

Jeśli chodzi o mikrokosmos cząstki elementarne, pojęcia właściwe makroskali tracą znaczenie: masa, objętość, prędkość, rozmiar. I niepewne prawdopodobieństwa zaczynają się pojawiać. Obiekty tej wielkości są dla człowieka niemożliwe do uchwycenia – dostępne są jedynie pośrednie sposoby studiowania. Na przykład paski światła na wrażliwym ekranie lub kliszy, liczba kliknięć, grubość natryskiwanej folii. Wszystko inne jest obszarem obliczeń.

Teoria Schrödingera opiera się na równaniach, które wyprowadził ten naukowiec. Ich integralną częścią jest funkcja falowa. Jasno opisuje typ i właściwości kwantowe badaną cząstkę. Uważa się, że pokazuje stan np. elektronu. Jednak ona sama, wbrew założeniom jej autora, nie ma żadnego fizycznego znaczenia. To po prostu wygodne narzędzie matematyczne. Ponieważ nasz artykuł w prosty sposób przedstawia teorię Schrödingera, załóżmy, że kwadrat funkcji falowej opisuje prawdopodobieństwo znalezienia układu w z góry określonym stanie.

Kot jako przykład obiektu makro

Sam autor do końca życia nie zgodził się z tą interpretacją, zwaną interpretacją kopenhaską. Był zniesmaczony niejasnością pojęcia prawdopodobieństwa i nalegał na jasność samej funkcji, a nie jej kwadratu.

Jako przykład niespójności takich pomysłów podał, że w tym przypadku mikroświat miałby wpływ na makroobiekty. Teoria jest następująca: jeśli umieścisz żywy organizm (na przykład kota) i kapsułkę z trującym gazem w zapieczętowanym pudełku, które otworzy się, jeśli rozpadnie się określony pierwiastek radioaktywny, i pozostanie zamknięte, jeśli rozkład nie nastąpi, to przed otwarciem pudełka dostajemy paradoks. Według koncepcji kwantowych atom pierwiastka radioaktywnego ulegnie rozpadowi z pewnym prawdopodobieństwem w określonym czasie. Zatem przed wykryciem eksperymentalnym atom jest zarówno nienaruszony, jak i nie. I, jak głosi teoria Schrödingera, przy takim samym procencie prawdopodobieństwa kot jest zarówno martwy, jak i żywy. Co, jak widać, jest absurdem, ponieważ otwierając pudełko, znajdziemy tylko jeden stan zwierzęcia. A w zamkniętym pojemniku, obok śmiercionośnej kapsułki, kot jest albo martwy, albo żywy, ponieważ te wskaźniki są dyskretne i nie sugerują opcji pośrednich.

Istnieje konkretne, choć nie do końca udowodnione wyjaśnienie tego zjawiska: przy braku terminowych warunków pozwalających określić konkretny stan hipotetycznego kota, eksperyment ten jest niewątpliwie paradoksalny. Jednak reguł mechaniki kwantowej nie można stosować w przypadku makroobiektów. Nie udało się dotychczas dokładnie wytyczyć granicy pomiędzy mikroświatem a tym, co zwyczajne. Jednak zwierzę wielkości kota jest niewątpliwie obiektem makro.

Zastosowanie mechaniki kwantowej

Jak w przypadku każdego, nawet teoretycznego zjawiska, pojawia się pytanie, w jaki sposób kot Schrödingera może się przydać. Na przykład teoria Wielkiego Wybuchu opiera się właśnie na procesach z tym związanych eksperyment myślowy. Wszystko, co dotyczy ultrawysokich prędkości, ultramałej struktury materii i badania wszechświata jako takiego, wyjaśnia między innymi mechanika kwantowa.

Ze wstydem muszę przyznać, że słyszałem to wyrażenie, ale nie wiedziałem, co ono oznacza i w jakim temacie zostało użyte. Opowiem Wam co przeczytałam w Internecie na temat tego kota...

« Kot Shroedingera» - tak nazywa się słynny eksperyment myślowy słynnego austriackiego fizyka teoretycznego Erwina Schrödingera, który jest także laureatem nagroda Nobla. Za pomocą tego fikcyjnego eksperymentu naukowiec chciał wykazać niekompletność mechaniki kwantowej w przejściu od układów subatomowych do układów makroskopowych.

Oryginalny artykuł Erwina Schrödingera ukazał się w 1935 roku. Oto cytat:

Można też konstruować przypadki, w których panuje niezła burleska. Niech jakiś kot zostanie zamknięty w stalowej komorze wraz z następującą diaboliczną maszyną (co powinno być niezależne od interwencji kota): wewnątrz licznika Geigera znajduje się maleńka ilość substancji radioaktywnej, tak mała, że w ciągu godziny może rozpaść się tylko jeden atom , ale z takim samym prawdopodobieństwem nie może się rozpaść; jeśli tak się stanie, rurka odczytowa zostaje rozładowana i przekaźnik zostaje aktywowany, uwalniając młotek, który rozbija kolbę kwasem cyjanowodorowym.

Jeśli zostawimy cały ten układ samemu sobie na godzinę, to można powiedzieć, że po tym czasie kot będzie żył, o ile atom nie ulegnie rozpadowi. Już pierwszy rozpad atomu zatrułby kota. Funkcja psi systemu jako całości wyrazi to poprzez zmieszanie lub posmarowanie żywego i martwego kota (przepraszam za wyrażenie) w równych częściach. Charakterystyczne jest, że w takich przypadkach niepewność początkowo jest ograniczona świat atomowy, przekształca się w niepewność makroskopową, którą można wyeliminować poprzez bezpośrednią obserwację. Uniemożliwia to naiwne przyjęcie „modelu rozmycia” jako odzwierciedlającego rzeczywistość. To samo w sobie nie oznacza niczego niejasnego lub sprzecznego. Istnieje różnica pomiędzy rozmazanym lub nieostrym zdjęciem a zdjęciem chmur lub mgły.

Innymi słowy:

Jest pudełko i kot. Pudełko zawiera mechanizm zawierający radioaktywne jądro atomowe oraz pojemnik z trującym gazem. Parametry eksperymentu dobrano tak, aby prawdopodobieństwo rozpadu jądrowego w ciągu 1 godziny wynosiło 50%. Jeśli jądro rozpadnie się, otworzy się pojemnik z gazem i kot umrze. Jeśli jądro nie ulegnie rozkładowi, kot pozostanie żywy i ma się dobrze.
Zamykamy kota w pudełku, czekamy godzinę i zadajemy pytanie: czy kot żyje, czy nie żyje?
Mechanika kwantowa zdaje się nam mówić, że jądro atomowe (a zatem i kot) znajduje się we wszystkich możliwych stanach jednocześnie (patrz superpozycja kwantowa). Zanim otworzymy pudełko, układ kot-jądro znajduje się w stanie „jądro uległo rozpadowi, kot nie żyje” z prawdopodobieństwem 50% oraz w stanie „jądro nie uległo rozpadowi, kot żyje” z prawdopodobieństwem 50%. prawdopodobieństwo 50%. Okazuje się, że kot siedzący w pudełku jest jednocześnie żywy i martwy.
Według współczesnych Interpretacja kopenhaska, kot jest nadal żywy/martwy, bez żadnych stanów pośrednich. A wybór stanu rozpadu jądra następuje nie w momencie otwarcia pudełka, ale już w momencie wejścia jądra do detektora. Ponieważ redukcja funkcji falowej układu „kot-detektor-jądro” nie jest związana z ludzkim obserwatorem skrzynki, ale z detektorem-obserwatorem jądra.

Według mechaniki kwantowej, jeśli nie obserwuje się jądra atomu, wówczas jego stan opisuje mieszanina dwóch stanów - jądra rozpadającego się i jądra nierozłożonego, a zatem kot siedzący w pudełku i uosabiający jądro atomu jest jednocześnie żywy i martwy. Jeśli pudełko zostanie otwarte, eksperymentator może zobaczyć tylko jeden konkretny stan - „jądro rozpadło się, kot nie żyje” lub „jądro nie uległo rozkładowi, kot żyje”.

Esencja w języku ludzkim

Eksperyment Schrödingera pokazał, że z punktu widzenia mechaniki kwantowej kot jest jednocześnie żywy i martwy, co nie może być możliwe. Dlatego mechanika kwantowa ma istotne wady.

Pytanie brzmi: kiedy system przestaje istnieć jako mieszanina dwóch stanów i wybiera jeden, konkretny? Celem eksperymentu jest wykazanie, że mechanika kwantowa nie jest kompletna bez pewnych reguł wskazujących, w jakich warunkach funkcja falowa załamuje się, a kot albo staje się martwy, albo pozostaje żywy, ale nie jest już mieszaniną obu. Ponieważ jest jasne, że kot musi być albo żywy, albo martwy (nie ma stanu pośredniego między życiem a śmiercią), podobnie będzie z jądrem atomowym. Musi być albo zbutwiały, albo niezniszczony (Wikipedia).

Inną nowszą interpretacją eksperymentu myślowego Schrödingera jest historia, którą Sheldon Cooper, bohater teorii wielkiego podrywu, opowiedział swojej mniej wykształconej sąsiadce Penny. Istotą historii Sheldona jest to, że koncepcję kota Schrödingera można zastosować w relacjach międzyludzkich. Aby zrozumieć, co dzieje się między mężczyzną i kobietą, jaki rodzaj relacji między nimi: dobry czy zły, wystarczy otworzyć pudełko. Do tego czasu związek jest zarówno dobry, jak i zły.

Poniżej znajduje się klip wideo przedstawiający wymianę zdań w ramach teorii wielkiego podrywu pomiędzy Sheldonem i Penią.

Ilustracja Schrödingera jest najlepszy przykład aby opisać główny paradoks fizyki kwantowej: zgodnie z jej prawami cząstki takie jak elektrony, fotony, a nawet atomy istnieją jednocześnie w dwóch stanach („żywy” i „martwy”, jeśli pamiętacie cierpliwego kota). Stany te nazywane są superpozycjami.

Amerykański fizyk Art Hobson z University of Arkansas (Arkansas State University) zaproponował swoje rozwiązanie tego paradoksu.

„Pomiary w Fizyka kwantowa opierają się na działaniu pewnych urządzeń makroskopowych, takich jak licznik Geigera, za pomocą którego określa się stan kwantowy układów mikroskopowych - atomów, fotonów i elektronów. Teoria kwantowa zakłada, że jeśli podłączymy mikroskopijny układ (cząstkę) do jakiegoś makroskopowego urządzenia, które rozróżnia dwa różne stany układu, to urządzenie (na przykład licznik Geigera) przejdzie w stan splątanie kwantowe i będzie jednocześnie w dwóch superpozycjach. Nie da się jednak tego zjawiska zaobserwować bezpośrednio, co czyni go niedopuszczalnym” – mówi fizyk.

Hobson twierdzi, że w paradoksie Schrödingera kot pełni rolę makroskopowego urządzenia, licznika Geigera, połączonego z radioaktywnym jądrem w celu określenia stanu rozpadu lub „nierozpadu” tego jądra. W tym przypadku żywy kot będzie wskaźnikiem „niegnicia”, a martwy kot będzie wskaźnikiem rozkładu. Ale według teoria kwantowa, kot, podobnie jak jądro, musi istnieć w dwóch superpozycjach życia i śmierci.

Zamiast tego, zdaniem fizyka, stan kwantowy kota powinien być splątany ze stanem atomu, co oznacza, że pozostają one ze sobą w „nielokalnej relacji”. Oznacza to, że jeśli stan jednego ze splątanych obiektów nagle zmieni się na przeciwny, wówczas zmieni się również stan jego pary, niezależnie od tego, jak daleko od siebie będą. Jednocześnie Hobson nawiązuje do eksperymentalnego potwierdzenia tej teorii kwantowej.

„Najciekawszą rzeczą w teorii splątania kwantowego jest to, że zmiana stanu obu cząstek następuje natychmiast: żadne światło ani sygnał elektromagnetyczny nie miałby czasu na przesłanie informacji z jednego układu do drugiego. Można więc powiedzieć, że jest to jeden obiekt podzielony przestrzenią na dwie części, niezależnie od tego, jak duża jest między nimi odległość” – wyjaśnia Hobson.

Kot Schrödingera nie jest już żywy i martwy jednocześnie. Jest martwy, jeśli nastąpi dezintegracja, i żywy, jeśli dezintegracja nigdy nie nastąpi.

Dodajmy, że podobne rozwiązania tego paradoksu zaproponowały na przestrzeni ostatnich trzydziestu lat jeszcze trzy grupy naukowców, nie zostały one jednak potraktowane poważnie i pozostały niezauważone w szerokich kręgach naukowych. Hobson zauważa, że rozwiązywanie paradoksów mechaniki kwantowej, przynajmniej teoretycznie, jest absolutnie niezbędne do jej dogłębnego zrozumienia.

Schrödingera

Ale niedawno TEORYŚCI WYJAŚNIAJĄ, W JAKI SPOSÓB GRAWITACJA ZABIJA KOTA SCHRODINGERA, ale to jest bardziej skomplikowane...

Fizycy z reguły tłumaczą zjawisko polegające na tym, że w świecie cząstek superpozycja jest możliwa, natomiast w przypadku kotów czy innych makroobiektów jest niemożliwa, ingerencja ze strony środowisko. Kiedy obiekt kwantowy przechodzi przez pole lub wchodzi w interakcję z przypadkowymi cząstkami, natychmiast przyjmuje tylko jeden stan – tak jakby został zmierzony. Dokładnie w ten sposób, jak wierzyli naukowcy, niszczy się superpozycję.

Ale nawet gdyby w jakiś sposób udało się wyizolować makroobiekt w stanie superpozycji od interakcji z innymi cząstkami i polami, to i tak prędzej czy później przyjąłby on pojedynczy stan. Przynajmniej tak jest w przypadku procesów zachodzących na powierzchni Ziemi.

„Gdzieś w przestrzeni międzygwiazdowej być może kot miałby szansę zachować spójność kwantową, ale na Ziemi lub w pobliżu jakiejkolwiek planety jest to niezwykle mało prawdopodobne. A powodem tego jest grawitacja” – wyjaśnia główny autor nowego badania, Igor Pikovski z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.

Pikovsky i jego koledzy z Uniwersytetu Wiedeńskiego argumentują, że grawitacja ma destrukcyjny wpływ na kwantowe superpozycje makroobiektów, dlatego w makrokosmosie nie obserwujemy podobnych zjawisk. Nawiasem mówiąc, podstawowa koncepcja nowej hipotezy została pokrótce opisana w film fabularny"Międzygwiezdny".

Ogólna teoria względności Einsteina stwierdza, że niezwykle masywny obiekt zakrzywi wokół siebie czasoprzestrzeń. Rozpatrując sytuację na mniejszym poziomie, można powiedzieć, że dla cząsteczki umieszczonej blisko powierzchni Ziemi czas będzie płynął nieco wolniej niż dla cząsteczki znajdującej się na orbicie naszej planety.

Ze względu na wpływ grawitacji na czasoprzestrzeń, cząsteczka dotknięta tym wpływem odczuje odchylenie w swoim położeniu. A to z kolei powinno wpłynąć na jego energię wewnętrzną - drgania cząstek w cząsteczce, które zmieniają się w czasie. Jeśli cząsteczka zostanie wprowadzona w stan kwantowej superpozycji dwóch lokalizacji, wówczas związek między pozycją a energia wewnętrzna wkrótce zmusiłoby cząsteczkę do „wybrania” tylko jednej z dwóch pozycji w przestrzeni.

„W większości przypadków zjawisko dekoherencji jest kojarzone z wpływ zewnętrzny, ale w w tym przypadku wewnętrzne wibracje cząstek oddziałują z ruchem samej cząsteczki” – wyjaśnia Pikowski.

Efektu tego nie zaobserwowano dotychczas, gdyż inne źródła dekoherencji, jak np pola magnetyczne, promieniowanie cieplne a wibracje są zwykle znacznie silniejsze, powodując zniszczenie układów kwantowych na długo przed zniszczeniem grawitacji. Ale eksperymentatorzy starają się przetestować hipotezę.

Podobną konfigurację można również zastosować do przetestowania zdolności grawitacji do niszczenia układów kwantowych. Aby to zrobić, konieczne będzie porównanie interferometrów pionowych i poziomych: w pierwszym superpozycja powinna wkrótce zniknąć na skutek dylatacji czasu na różnych „wysokościach” ścieżki, natomiast w drugim superpozycja kwantowa może pozostać.

Jurij Gordejew
Programista, twórca gier, projektant, artysta

„Kot Schrödingera” to eksperyment myślowy zaproponowany przez jednego z pionierów fizyki kwantowej, aby pokazać, jak dziwnie wyglądają efekty kwantowe w zastosowaniu do układów makroskopowych.

Spróbuję wyjaśnić bardzo prostymi słowami: panowie fizyki, nie obwiniajcie mnie. Wyrażenie „z grubsza mówiąc” jest dalej sugerowane przed każdym zdaniem.

W bardzo, bardzo małej skali świat składa się z rzeczy, które zachowują się w bardzo nietypowy sposób. Jedną z najdziwniejszych cech takich obiektów jest zdolność do przebywania w dwóch wzajemnie wykluczających się stanach jednocześnie.

Jeszcze bardziej niezwykłe z intuicyjnego punktu widzenia (niektórzy powiedzieliby nawet przerażające) jest to, że akt celowej obserwacji eliminuje tę niepewność, a obiekt, który znajdował się jednocześnie w dwóch sprzecznych stanach, pojawia się przed obserwatorem w tylko jeden z nich, jakby nigdy nic, patrzy w bok i niewinnie gwiżdże.

Na poziomie subatomowym wszyscy od dawna są przyzwyczajeni do tych wybryków. Istnieje aparat matematyczny opisujący te procesy, a wiedza na ich temat znalazła najwięcej różne zastosowania: Na przykład w komputerach i kryptografii.

Na poziomie makroskopowym efektów tych nie obserwuje się: znane nam obiekty znajdują się zawsze w jednym, określonym stanie.

A teraz eksperyment myślowy. Bierzemy kota i wkładamy go do pudełka. Umieszczamy tam również kolbę z trującym gazem, atomem radioaktywnym i licznikiem Geigera. Atom radioaktywny może, ale nie musi, rozpaść się w dowolnym momencie. Jeśli się rozpadnie, licznik wykryje promieniowanie, prosty mechanizm rozbije kolbę z gazem, a nasz kot zdechnie. Jeśli nie, kot pozostanie przy życiu.

Zamykamy pudełko. Od tego momentu, z punktu widzenia mechaniki kwantowej, nasz atom znajduje się w stanie niepewności – rozpadł się z prawdopodobieństwem 50% i nie uległ rozpadowi z prawdopodobieństwem 50%. Zanim otworzymy pudełko i zajrzymy do środka (dokonamy obserwacji), będzie ono w obu stanach jednocześnie. A ponieważ los kota zależy bezpośrednio od stanu tego atomu, okazuje się, że kot też jest dosłownie żywy i martwy jednocześnie („...smarowanie kota żywego i martwego (przepraszam za wyrażenie) po równo części…” – pisze autor eksperymentu). Dokładnie tak teoria kwantowa opisałaby tę sytuację.

Schrödinger nie mógł przypuszczać, ile hałasu wywoła jego pomysł. Oczywiście sam eksperyment, nawet w oryginale, jest opisany niezwykle prymitywnie i bez pozorów naukowej dokładności: autor chciał przekazać swoim kolegom myśl, że teorię należy uzupełnić jaśniejszymi definicjami procesów typu „obserwacja ”, aby wyłączyć spod swojej jurysdykcji scenariusze z kotami w pudełkach.

Ideę kota wykorzystano nawet do „udowodnienia” istnienia Boga jako superinteligencji, której ciągła obserwacja umożliwia nam istnienie. W rzeczywistości „obserwacja” nie wymaga świadomego obserwatora, co odbiera efektom kwantowym część mistycyzmu. Ale mimo to fizyka kwantowa pozostaje dziś granicą nauki z wieloma niewyjaśnionymi zjawiskami i ich interpretacjami.

Iwan Boldin
Kandydat nauk fizycznych i matematycznych, Badacz, absolwent MIPT

Zachowanie obiektów mikroświata (cząstek elementarnych, atomów, cząsteczek) różni się znacząco od zachowania obiektów, z którymi zwykle mamy do czynienia. Przykładowo elektron może przelecieć jednocześnie przez dwa odległe przestrzennie miejsca lub znajdować się jednocześnie na kilku orbitach w atomie. Aby opisać te zjawiska, stworzono teorię - fizykę kwantową. Zgodnie z tą teorią na przykład cząstki można rozmazać w przestrzeni, ale jeśli chcesz ustalić, gdzie cząstka się znajduje, to zawsze w jakimś miejscu znajdziesz całą cząstkę, to znaczy będzie sprawiać wrażenie, że zapada się ze swojego rozmazanego skierować się w określone miejsce. Oznacza to, że uważa się, że dopóki nie zmierzy się położenia cząstki, nie ma ona w ogóle położenia, a fizyka może jedynie przewidzieć, z jakim prawdopodobieństwem można znaleźć cząstkę w jakim miejscu.

Erwin Schrödinger, jeden z twórców fizyki kwantowej, zastanawiał się: co się stanie, jeśli w zależności od wyniku pomiaru stanu mikrocząstki jakieś zdarzenie nastąpi lub nie nastąpi. Można to na przykład zrealizować w następujący sposób: weź atom radioaktywny z okresem półtrwania, powiedzmy, godziną. Atom można umieścić w nieprzezroczystym pudełku, można w nim umieścić urządzenie, które, gdy spadną na nie produkty, rozpad radioaktywny atom rozbija ampułkę z trującym gazem i umieszcza kota w tym pudełku. Wtedy nie będzie widać z zewnątrz, czy atom uległ rozpadowi, czy nie, to znaczy, zgodnie z teorią kwantową, zarówno uległ rozkładowi, jak i nie uległ rozkładowi, a zatem kot jest jednocześnie żywy i martwy. Kot ten stał się znany jako kot Schrödingera.

Może wydawać się zaskakujące, że kot może być jednocześnie żywy i martwy, chociaż formalnie nie ma tu sprzeczności i nie jest to obalenie teorii kwantowej. Mogą jednak pojawić się pytania, na przykład: kto może zapaść atom ze stanu rozmazanego w stan określony, a kto przy takiej próbie sam przechodzi w stan rozmazany? Jak przebiega proces zapadania się? Albo jak to się dzieje, że ten, kto dokonuje zapadnięcia, sam nie przestrzega praw fizyki kwantowej? Nadal nie jest jasne, czy te pytania mają sens, a jeśli tak, jakie są na nie odpowiedzi.

Jerzy Panin
ukończył Rosyjski Uniwersytet Techniczny Chemiczny im. DI. Mendelejew, Główny specjalista dział badawczy (badania marketingowe)

Jak nam wyjaśnił Heisenberg, ze względu na zasadę nieoznaczoności opis obiektów w mikroświecie kwantowym ma inny charakter niż zwykły opis obiektów w makroświecie Newtona. Zamiast współrzędnych przestrzennych i prędkości, do których jesteśmy przyzwyczajeni opisywać ruch mechaniczny np. kula na stole bilardowym, w mechanice kwantowej obiekty opisuje się tzw. funkcją falową. Grzbiet „fali” odpowiada maksymalnemu prawdopodobieństwu znalezienia cząstki w przestrzeni w momencie pomiaru. Ruch takiej fali opisuje równanie Schrödingera, które mówi nam, jak zmienia się stan układu kwantowego w czasie.

Teraz o kocie. Wszyscy wiedzą, że koty uwielbiają chować się w pudełkach (thequestion.ru). Erwin Schrödinger również był o tym poinformowany. Co więcej, z czysto nordyckim fanatyzmem, wykorzystał tę cechę w słynnym eksperymencie myślowym. Istota sprawy była taka, że kot został zamknięty w pudełku z piekielną maszyną. Maszyna jest połączona poprzez przekaźnik z układem kwantowym, na przykład z substancją rozpadającą się radioaktywnie. Prawdopodobieństwo rozpadu jest znane i wynosi 50%. Piekielna maszyna uruchamia się, gdy zmienia się stan kwantowy układu (następuje rozkład) i kot umiera całkowicie. Jeśli zostawimy na godzinę system „Kota-piekielna maszyna-kwanty” i przypomnimy sobie, że stan układu kwantowego opisuje się w kategoriach prawdopodobieństwa, to staje się jasne, że prawdopodobnie nie uda się tego dowiedzieć czy kot w danym momencie żyje, czy nie, tak samo jak nie da się z góry dokładnie przewidzieć upadku monety na orła lub reszkę. Paradoks jest bardzo prosty: funkcja falowa opisująca układ kwantowy miesza ze sobą dwa stany kota – jest on jednocześnie żywy i martwy, tak jak związany elektron można z równym prawdopodobieństwem zlokalizować w dowolnym miejscu przestrzeni w równej odległości od jądro atomowe. Jeśli nie otworzymy pudełka, nie będziemy wiedzieć, jak dokładnie radzi sobie kot. Nie dokonując obserwacji (czytając pomiarów) jądra atomowego, możemy opisać jego stan jedynie poprzez superpozycję (mieszanie) dwóch stanów: jądra rozpadającego się i nierozłożonego. Kot uzależniony od broni nuklearnej jest jednocześnie żywy i martwy. Pytanie brzmi: kiedy system przestaje istnieć jako mieszanina dwóch stanów i wybiera jeden, konkretny?

Kopenhaska interpretacja doświadczenia mówi nam, że układ przestaje być mieszaniną stanów i wybiera jeden z nich w momencie wystąpienia obserwacji, która jest jednocześnie pomiarem (ramka otwiera się). Oznacza to, że sam fakt pomiaru zmienia rzeczywistość fizyczną, prowadząc do załamania się funkcji falowej (kot albo staje się martwy, albo pozostaje żywy, ale przestaje być mieszaniną obu)! Pomyśl o tym, eksperyment i towarzyszące mu pomiary zmieniają otaczającą nas rzeczywistość. Osobiście ten fakt niepokoi mój mózg znacznie bardziej niż alkohol. Dobrze znany Steve Hawking również nie może doświadczyć tego paradoksu, powtarzając, że gdy słyszy o kocie Schrödingera, wyciąga rękę w stronę Browninga. Ostrość reakcji wybitnego fizyka teoretyka wynika z faktu, że jego zdaniem rola obserwatora w zapadnięciu się funkcji falowej (zapadnięciu jej w jeden z dwóch probabilistycznych stanów) jest mocno przesadzona.

Oczywiście, kiedy w 1935 roku profesor Erwin wymyślił swoją kocia kpinę, był to genialny sposób pokazania niedoskonałości mechaniki kwantowej. Tak naprawdę kot nie może być jednocześnie żywy i martwy. W wyniku jednej z interpretacji eksperymentu stało się oczywiste, że istnieje sprzeczność między prawami makroświata (na przykład druga zasada termodynamiki - kot jest żywy lub martwy) a mikro-światem. świat (kot jest jednocześnie żywy i martwy).

Powyższe stosowane jest w praktyce: w obliczenia kwantowe i w kryptografia kwantowa. Sygnał świetlny w superpozycji dwóch stanów przesyłany jest kablem światłowodowym. Jeżeli napastnicy podłączą się do kabla gdzieś pośrodku i odbiją tam sygnał w celu podsłuchania przesyłanej informacji, to spowoduje to załamanie funkcji falowej (z punktu widzenia interpretacji kopenhaskiej zostanie dokonana obserwacja) i światło przejdzie do jednego ze stanów. Przeprowadzając statystyczne badania światła na końcu odbiorczym kabla, będzie można wykryć, czy światło znajduje się w superpozycji stanów, czy też zostało już zaobserwowane i przesłane do innego punktu. Dzięki temu możliwe jest stworzenie środków komunikacji wykluczających niewykrywalne przechwycenie i podsłuchanie sygnału.

Ze wstydem muszę przyznać, że słyszałem to wyrażenie, ale nie wiedziałem, co ono oznacza i w jakim temacie zostało użyte. Opowiem Wam co przeczytałam w Internecie na temat tego kota... -

« Kot Shroedingera„- tak nazywa się słynny eksperyment myślowy słynnego austriackiego fizyka teoretycznego Erwina Schrödingera, który jest także laureatem Nagrody Nobla. Za pomocą tego fikcyjnego eksperymentu naukowiec chciał wykazać niekompletność mechaniki kwantowej w przejściu od układów subatomowych do układów makroskopowych.

Oryginalny artykuł Erwina Schrödingera ukazał się w 1935 roku. Opisano w nim eksperyment za pomocą, a nawet personifikacji:

Można też konstruować przypadki, w których panuje niezła burleska. Niech jakiś kot zostanie zamknięty w stalowej komorze wraz z następującą diaboliczną maszyną (co powinno być niezależne od interwencji kota): wewnątrz licznika Geigera znajduje się maleńka ilość substancji radioaktywnej, tak mała, że w ciągu godziny może rozpaść się tylko jeden atom , ale przy tym najprawdopodobniej nie może się rozpaść; jeśli tak się stanie, rurka odczytowa zostaje rozładowana i przekaźnik zostaje aktywowany, uwalniając młotek, który rozbija kolbę kwasem cyjanowodorowym.

Jeśli zostawimy cały ten układ samemu sobie na godzinę, to można powiedzieć, że po tym czasie kot będzie żył, o ile atom nie ulegnie rozpadowi. Już pierwszy rozpad atomu zatrułby kota. Funkcja psi systemu jako całości wyrazi to poprzez zmieszanie lub posmarowanie żywego i martwego kota (przepraszam za wyrażenie) w równych częściach. Charakterystyczne w takich przypadkach jest to, że niepewność pierwotnie ograniczona do świata atomowego przekształca się w niepewność makroskopową, którą można wyeliminować poprzez bezpośrednią obserwację. Uniemożliwia to naiwne przyjęcie „modelu rozmycia” jako odzwierciedlającego rzeczywistość. To samo w sobie nie oznacza niczego niejasnego lub sprzecznego. Istnieje różnica pomiędzy rozmazanym lub nieostrym zdjęciem a zdjęciem chmur lub mgły.

Innymi słowy:

Jest pudełko i kot. Pudełko zawiera mechanizm zawierający radioaktywne jądro atomowe oraz pojemnik z trującym gazem. Parametry eksperymentu dobrano tak, aby prawdopodobieństwo rozpadu jądrowego w ciągu 1 godziny wynosiło 50%. Jeśli jądro rozpadnie się, otworzy się pojemnik z gazem i kot umrze. Jeśli jądro nie ulegnie rozkładowi, kot pozostanie żywy i ma się dobrze.
Zamykamy kota w pudełku, czekamy godzinę i zadajemy pytanie: czy kot żyje, czy nie żyje?
Mechanika kwantowa zdaje się nam mówić, że jądro atomowe (a zatem i kot) znajduje się we wszystkich możliwych stanach jednocześnie (patrz superpozycja kwantowa). Zanim otworzymy pudełko, układ kot-rdzeń znajduje się w stanie „jądro uległo rozpadowi, kot nie żyje” z prawdopodobieństwem 50% oraz w stanie „jądro nie uległo rozpadowi, kot żyje” z prawdopodobieństwem 50%. prawdopodobieństwo 50%. Okazuje się, że kot siedzący w pudełku jest jednocześnie żywy i martwy.
Według współczesnej interpretacji kopenhaskiej kot jest żywy/martwy, bez żadnych stanów pośrednich. A wybór stanu rozpadu jądra następuje nie w momencie otwarcia pudełka, ale już w momencie wejścia jądra do detektora. Ponieważ redukcja funkcji falowej układu „kot-detektor-jądro” nie jest związana z ludzkim obserwatorem skrzynki, ale z detektorem-obserwatorem jądra.

Według mechaniki kwantowej, jeśli nie obserwuje się jądra atomu, to jego stan opisuje mieszanina dwóch stanów - jądra rozpadającego się i jądra nierozłożonego, a zatem kot siedzący w pudełku i uosabiający jądro atomu atom jest jednocześnie żywy i martwy. Jeśli pudełko zostanie otwarte, eksperymentator może zobaczyć tylko jeden konkretny stan - „jądro rozpadło się, kot nie żyje” lub „jądro nie uległo rozkładowi, kot żyje”.

Istota w języku ludzkim: Eksperyment Schrödingera pokazał, że z punktu widzenia mechaniki kwantowej kot jest jednocześnie żywy i martwy, co nie może być możliwe. Dlatego mechanika kwantowa ma istotne wady.

Poniżej znajduje się klip wideo przedstawiający wymianę zdań w ramach teorii wielkiego podrywu pomiędzy Sheldonem i Penią.

Ilustracja Schrödingera najlepiej opisuje główny paradoks fizyki kwantowej: zgodnie z jej prawami cząstki takie jak elektrony, fotony, a nawet atomy istnieją w dwóch stanach jednocześnie („żywym” i „martwym”, jeśli pamiętasz cierpliwy kot). Stany te nazywane są.

Amerykański fizyk Art Hobson () z University of Arkansas (Arkansas State University) zaproponował swoje rozwiązanie tego paradoksu.

„Pomiary w fizyce kwantowej opierają się na działaniu pewnych urządzeń makroskopowych, np. licznika Geigera, za pomocą którego określa się stan kwantowy układów mikroskopowych – atomów, fotonów i elektronów. Teoria kwantowa zakłada, że jeśli podłączymy mikroskopijny układ (cząstkę) do jakiegoś makroskopowego urządzenia, które rozróżnia dwa różne stany układu, to urządzenie (na przykład licznik Geigera) przejdzie w stan splątania kwantowego i również znajdzie się w dwóch jednocześnie superpozycje. Nie da się jednak tego zjawiska zaobserwować bezpośrednio, co czyni go niedopuszczalnym” – mówi fizyk.

Hobson twierdzi, że w paradoksie Schrödingera kot pełni rolę makroskopowego urządzenia, licznika Geigera, połączonego z radioaktywnym jądrem w celu określenia stanu rozpadu lub „nierozpadu” tego jądra. W tym przypadku żywy kot będzie wskaźnikiem „niegnicia”, a martwy kot będzie wskaźnikiem rozkładu. Ale według teorii kwantowej kot, podobnie jak jądro, musi istnieć w dwóch superpozycjach życia i śmierci.

Zamiast tego, zdaniem fizyka, stan kwantowy kota musi być splątany ze stanem atomu, co oznacza, że pozostają one ze sobą w „nielokalnej relacji”. Oznacza to, że jeśli stan jednego ze splątanych obiektów nagle zmieni się na przeciwny, wówczas zmieni się również stan jego pary, niezależnie od tego, jak daleko od siebie będą. Czyniąc to, Hobson nawiązuje do tej teorii kwantowej.

„Najciekawszą rzeczą w teorii splątania kwantowego jest to, że zmiana stanu obu cząstek następuje natychmiast: żadne światło ani sygnał elektromagnetyczny nie miałby czasu na przesłanie informacji z jednego układu do drugiego. Można więc powiedzieć, że to jeden obiekt podzielony przestrzenią na dwie części, niezależnie od tego, jak duża jest między nimi odległość” – wyjaśnia Hobson.

Kot Schrödingera nie jest już żywy i martwy jednocześnie. Jest martwy, jeśli nastąpi dezintegracja, i żywy, jeśli dezintegracja nigdy nie nastąpi.

Dodajmy, że podobne rozwiązania tego paradoksu zaproponowały na przestrzeni ostatnich trzydziestu lat jeszcze trzy grupy naukowców, nie zostały one jednak potraktowane poważnie i pozostały niezauważone w szerokich kręgach naukowych. Hobsona, że rozwiązanie paradoksów mechaniki kwantowej, przynajmniej teoretycznie, jest absolutnie niezbędne do jej głębokiego zrozumienia.

Schrödingera

Ale niedawno TEORYŚCI WYJAŚNILI, W JAKI SPOSÓB GRAWITACJA ZABIJA KOTA SCHRODINGERA, ale to jest bardziej skomplikowane...-

Fizycy z reguły wyjaśniają zjawisko polegające na tym, że w świecie cząstek superpozycja jest możliwa, ale niemożliwa w przypadku kotów czy innych makroobiektów, ingerencji ze strony otoczenia. Kiedy obiekt kwantowy przechodzi przez pole lub wchodzi w interakcję z przypadkowymi cząsteczkami, natychmiast przyjmuje tylko jeden stan – tak jakby był mierzony. Dokładnie w ten sposób, jak wierzyli naukowcy, niszczy się superpozycję.

„Gdzieś w przestrzeni międzygwiezdnej być może kot miałby szansę, ale na Ziemi lub w pobliżu jakiejkolwiek planety jest to niezwykle mało prawdopodobne. A powodem tego jest grawitacja” – wyjaśnia główny autor nowego badania, Igor Pikovsky () z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics.

Pikovsky i jego koledzy z Uniwersytetu Wiedeńskiego argumentują, że grawitacja ma destrukcyjny wpływ na kwantowe superpozycje makroobiektów, dlatego w makrokosmosie nie obserwujemy podobnych zjawisk. Nawiasem mówiąc, podstawowa koncepcja nowej hipotezy znajduje się w filmie fabularnym „Interstellar”.

Ze względu na wpływ grawitacji na czasoprzestrzeń, cząsteczka dotknięta tym wpływem odczuje odchylenie w swoim położeniu. A to z kolei powinno wpłynąć na jego energię wewnętrzną - drgania cząstek w cząsteczce, które zmieniają się w czasie. Gdyby cząsteczkę wprowadzono w stan kwantowej superpozycji dwóch lokalizacji, wówczas związek pomiędzy pozycją a energią wewnętrzną wkrótce zmusiłby cząsteczkę do „wybrania” tylko jednej z dwóch pozycji w przestrzeni.

„W większości przypadków zjawisko dekoherencji wiąże się z wpływem zewnętrznym, ale w tym przypadku wewnętrzne wibracje cząstek oddziałują z ruchem samej cząsteczki” – wyjaśnia Pikovsky.

Efektu tego nie zaobserwowano jeszcze, ponieważ inne źródła dekoherencji, takie jak pola magnetyczne, promieniowanie cieplne i wibracje, są zazwyczaj znacznie silniejsze, powodując zniszczenie układów kwantowych na długo przed zniszczeniem grawitacji. Ale eksperymentatorzy starają się przetestować hipotezę.

Podobną konfigurację można również zastosować do przetestowania zdolności grawitacji do niszczenia układów kwantowych. Aby to zrobić, konieczne będzie porównanie interferometrów pionowych i poziomych: w pierwszym superpozycja wkrótce zniknie z powodu dylatacji czasu na różnych „wysokościach” ścieżki, natomiast w drugim superpozycja kwantowa może pozostać.

źródła

http://4brain.ru/blog/%D0%BA%D0%BE%D1%82-%D1%88%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%B8%D0%BD%D0% B3%D0%B5%D1%80%D0%B0-%D1%81%D1%83%D1%82%D1%8C-%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%81%D1% 82%D1%8B%D0%BC%D0%B8-%D1%81%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BC%D0%B8/

http://www.vesti.ru/doc.html?id=2632838

Oto trochę bardziej pseudonaukowe: na przykład i tutaj. Jeśli jeszcze nie wiesz, przeczytaj o tym i czym jest. I dowiemy się co