Что такое «парадокс Кота Шрёдингера» простыми словами?
Все так или иначе слышали о феномене кота Шрёдингера, но далекие от квантовой физики люди, скорее всего, слабо представляют себе, что это за эксперимент и зачем он нужен.«Кот Шрёдингера» - так называемый «мысленный эксперимент» ученого и лауреата Нобелевской премии Эрвина Шредингера.
Его суть такова: у нас есть кот и некий ящик. В ящике находится устройство, содержащее радиоактивное атомное ядро и ёмкость с ядовитым газом. Вероятности распада или нераспада этого ядра одинаковы. Если ядро распадается - ёмкость с газом открывается и кот погибает. Если же ядро не распадается - кот выживает.
Если судить по теории квантовой механики, то ядро в течение этого часа может находится в «суперпозиции» - во всех возможных состояниях одновременно. Следовательно, и кот, находящийся в ящике, может быть и живым, и мёртвым одновременно. А, так как это противоречит всем законам, то Эрвин Шредингер справедливо доказал абсурдность квантовой механики.
Как американские учёные собрались «спасать» кота?
Многое физики-теоретики после Шрёдингера рассуждали над этим мысленным экспериментом. Датский учёный Нильс Бор, например, пришёл к выводу, что распад радиоактивного атома может произойти в любой момент времени и предсказать этот момент невозможно.Йельские физики же продвинулись дальше в эксперименте с котом Шрёдингера. Они создали искусственные аналоги атома, которые могли находится в двух состояниях одновременно: в так называемом «светлом» (которое можно увидеть) и «темном» (скрытом). Движение атома настраивалось таким образом, чтобы он постоянно менял свои состояния.
Однако, наблюдая за сменой состояний, физики заметили, что при переходе со «светлого» в «темное» происходило короткое «затемнение» в долях микросекунд. И этого времени было достаточно, чтобы поменять программу атома и предотвратить переход в «темное состояние», а за ним и его распад.
Что дал этот эксперимент?
Подобный результат показал, что теория Бора отчасти неверна: квантовые переходы можно предугадать, пусть и не в долгосрочной перспективе.Иными словами, судьба кота в данном случае зависит не только от фортуны: при определённых обстоятельствах и умении принимать быстрые решения кота можно спасти от неминуемой гибели. К такому выводу пришли учёные в результате эксперимента.
Читайте новости в нашем Телеграме.
