Какво животно се споменава в експеримента на Шрьодингер? Историята на котката на Шрьодингер, която страда за науката. Или не е бил ранен - физиците все още не могат да се споразумеят. Няколко думи за квантовата механика

е мисловен експеримент на физика Ервин Шрьодингер, чиято същност е, че котката в кутията е едновременно жива и мъртва. Така ученият доказа непълнотата на квантовата механика по време на прехода от субатомни системи към макроскопични.

Произход

Австрийският теоретичен физик Ервин Шрьодингер през 1935 г. в статията „Настоящата ситуация в квантова механика” (Die gegenwärtige Situation in der Quantenmechanik) в публикацията Naturwissenschaften предложи експеримент с котка в кутия.

Взимаме котката и я слагаме в кутията. Кутията съдържа атомно ядро и контейнер с отровен газ. Вероятността за ядрено разпадане е 50%; ако се случи, газовият контейнер ще се отвори и котката ще умре. Ако не настъпи гниене, котката е жива. Според основите на квантовата механика, преди да отворим кутията, котката е в състояние на квантова суперпозиция – тоест във всички състояния едновременно.

Оказва се, че в системата „котешко ядро“ котката може да бъде жива или мъртва с еднаква вероятност от 50%. Или е и жив, и мъртъв едновременно.

Препратки към популярната култура

Значителна роля в популяризирането на котката на Шрьодингер в популярната култура изиграха филми, телевизионни сериали, книги и компютърни игри, в които се споменава този експеримент. Нека дадем само няколко примера.

В епизод 16 от шестия сезон на Футурама полицията задържа Шрьодингер и котката му.

Във втория епизод от първия сезон на "Рик и Морти" главните герои се срещат с котките на Шрьодингер в паралелна реалност.

Шелдън Купър в „Теория за Големия взрив“ използва котешката теория на Шрьодингер, за да обясни на Пени как работят взаимоотношенията между мъжете и жените.

Значение

Котката на Шрьодингер е не само интернет мем, но и герой на популярната култура. Котката, която е едновременно жива и мъртва, символизира известна неяснота. Шрьодингер се запомня, когато нещо е едновременно смешно и не, или когато нещо е едновременно забранено и позволено. Например светофар с едновременно включени червени и зелени светлини е светофар Шрьодингер.

Галерия

Статията описва каква е теорията на Шрьодингер. Приносът на този велик учен за съвременна наука, а също така описва мисловен експеримент, който е измислил за котка. Накратко е очертан обхватът на приложение на този вид знания.

Ервин Шрьодингер

Прословутата котка, която е ни жива, ни умряла, вече се използва навсякъде. За него се правят филми, общности за физика и животни са кръстени на него, има дори марка дрехи. Но най-често хората имат предвид парадокса с нещастната котка. Но хората обикновено забравят за неговия създател Ервин Шрьодингер. Роден е във Виена, която тогава е част от Австро-Унгария. Той беше издънка на много образовано и богато семейство. Баща му Рудолф произвежда линолеум и инвестира пари, наред с други неща, в науката. Майка му беше дъщеря на химик и Ервин често ходеше да слуша лекциите на дядо си в академията.

Тъй като една от бабите на учения беше англичанка, той се интересуваше чужди езиции владее английски перфектно. Не е изненадващо, че в училище Шрьодингер беше най-добрият в класа си всяка година, а в университета задаваше трудни въпроси. Науката от началото на двадесети век вече е идентифицирала несъответствията между по-разбираемата класическа физика и поведението на частиците в микро- и наносвета. Хвърлих всичките си сили за разрешаване на възникващите противоречия

Принос в науката

Като начало си струва да се каже, че този физик е участвал в много области на науката. Въпреки това, когато казваме „теорията на Шрьодингер“, нямаме предвид създаденото от него математически хармонично описание на цвета, а неговият принос към квантовата механика. В онези дни технологията, експериментът и теорията вървяха ръка за ръка. Развива се фотографията, записват се първите спектри и се открива явлението радиоактивност. Учените, получили резултатите, взаимодействаха тясно с теоретиците: те се съгласяваха, допълваха се и спореха. Създават се нови школи и клонове на науката. Светът започна да блести с напълно различни цветове и човечеството получи нови мистерии. Въпреки сложността на математическия апарат, за да се опише какво представлява теорията на Шрьодингер, на прост езикможе.

Квантовият свят е лесен!

Вече е добре известно, че мащабът на изследваните обекти пряко влияе върху резултатите. Видимо за окотообектите се подчиняват на концепциите на класическата физика. Теорията на Шрьодингер е приложима за тела с размери сто на сто нанометра и по-малки. И то най-често ние говорим занай-общо за отделните атоми и по-малките частици. И така, всеки елемент от микросистемите едновременно притежава свойствата както на частица, така и на вълна (дуализъм вълна-частица). От материалния свят електроните, протоните, неутроните и т.н. се характеризират с маса и свързаната с тях инерция, скорост и ускорение. От теоретичната вълна - параметри като честота и резонанс. За да разберат как това е възможно едновременно и защо те са неотделими едно от друго, учените трябваше да преразгледат цялото си разбиране за структурата на веществата.

Теорията на Шрьодингер предполага, че математически тези две свойства са свързани чрез конструкция, наречена вълнова функция. Намирането на математическо описание на тази концепция донесе на Шрьодингер Нобеловата награда. Но физическият смисъл, който авторът му приписва, не съвпада с идеите на Бор, Зомерфелд, Хайзенберг и Айнщайн, които основават т. нар. Копенхагенска интерпретация. Тук възниква „котешкият парадокс“.

Вълнова функция

Когато става дума за микрокосмос елементарни частици, понятията, присъщи на макромащабите, губят своето значение: маса, обем, скорост, размер. И колебливите вероятности идват в сила. Обекти с такъв размер са невъзможни за записване от хората - достъпни са само косвени методи за изследване. Например светлинни ивици върху чувствителен екран или филм, броя на щракванията, дебелината на пръскания филм. Всичко останало е сфера на изчисления.

Теорията на Шрьодингер се основава на уравненията, които този учен извежда. И техният интегрален компонент е вълновата функция. Той недвусмислено описва вида и квантовите свойства на изследваната частица. Смята се, че показва състоянието на например електрон. Самата тя обаче, противно на представите на своя автор, физически смисълняма. Това е просто удобен математически инструмент. Тъй като нашата статия очертава теорията на Шрьодингер с прости думи, да кажем, че квадратът на вълновата функция описва вероятността системата да бъде открита в предварително определено състояние.

Котка като пример за макро обект

Самият автор до края на живота си не беше съгласен с тази интерпретация, която се нарича Копенхагенска. Той беше отвратен от неяснотата на концепцията за вероятността и настояваше за яснотата на самата функция, а не на нейния квадрат.

Като пример за непоследователността на подобни идеи той твърди, че в този случай микросветът ще повлияе на макрообектите. Теорията е следната: ако поставите жив организъм (например котка) и капсула с отровен газ в запечатана кутия, която се отваря, ако определен радиоактивен елемент се разпадне, и остава затворена, ако не настъпи разпадане, тогава преди да отворим кутията получаваме парадокс. Според квантовите концепции атом на радиоактивен елемент ще се разпадне с известна вероятност за определен период от време. По този начин, преди експерименталното откриване, атомът е както непокътнат, така и не. И както казва теорията на Шрьодингер, при еднакъв процент вероятност котката е както мъртва, така и иначе жива. Което, разбирате ли, е абсурдно, защото когато отворим кутията, ще открием само едно състояние на животното. И в затворен контейнер, до смъртоносната капсула, котката е или мъртва, или жива, тъй като тези индикатори са дискретни и не предполагат междинни опции.

Има конкретно, но все още не напълно доказано обяснение за този феномен: при липсата на ограничаващи във времето условия за определяне на специфичното състояние на хипотетична котка, този експеримент несъмнено е парадоксален. Правилата на квантовата механика обаче не могат да се използват за макрообекти. Все още не е възможно точно да се очертае границата между микросвета и обикновения. Въпреки това, животно с размерите на котка несъмнено е макро обект.

Приложение на квантовата механика

Както при всеки, дори теоретичен, феномен, възниква въпросът как котката на Шрьодингер може да бъде полезна. Теорията за Големия взрив например се основава точно на процесите, които са свързани с този мисловен експеримент. Всичко, което се отнася до свръхвисоките скорости, ултра-малката структура на материята и изследването на Вселената като такава, също се обяснява от квантовата механика.

През 1935 г. пламенният противник на нововъзникващата квантова механика, Ерик Шрьодингер, публикува статия, която има за цел да разобличи и докаже непоследователността на новия клон на развитие на физиката.

Същността на статията е провеждане на мисловен експеримент:

Жива котка се поставя в напълно затворена кутия.
До котката е поставен брояч на Гайгер, съдържащ един радиоактивен атом.
Колба, пълна с киселина, е свързана директно към брояча на Гайгер.
Евентуалното разпадане на радиоактивен атом ще активира брояча на Гайгер, който от своя страна ще счупи колбата и излятата от нея киселина ще убие котката.
Ще остане ли котката жива или ще умре, ако остане с такива неудобни съседи?
За експеримента е отделен един час.

Отговорът на този въпроси беше призован да докаже несъответствието квантова теория, който се основава на суперпозиция: законът на парадокса - всички микрочастици на нашия свят винаги са едновременно в две състояния, докато не започнат да се наблюдават.

Тоест, намирайки се в затворено пространство (квантова теория), нашата котка, подобно на неговия непредсказуем съсед - атома, присъства едновременно в две състояния:

Жива и в същото време мъртва котка.
Разпаднал се и в същото време неразпаднал се атом.

Което според класическата физика е пълен абсурд. Едновременното съществуване на такива взаимно изключващи се неща е невъзможно.

И това е правилно, но само от гледна точка на макрокосмоса. Докато в микросвета важат съвсем други закони и следователно Шрьодингер е сбъркал, когато е прилагал законите на макросвета към отношенията в микросвета. Неразбирането, че целенасоченото наблюдение на продължаващите несигурности на микросвета елиминира последното.

С други думи, ако отворим затворена система, в която е поставена котка заедно с радиоактивен атом, ще видим само едно от възможните състояния на обекта.

Това доказа американският физик от университета в Арканзас Арт Хобсън. Според неговата теория, ако свържете микросистема (радиоактивен атом) с макросистема (брояч на Гайгер), последната непременно ще се напълни със състоянието на квантово заплитане на първата и ще премине в суперпозиция. И тъй като не можем да направим пряко наблюдение на това явление, то ще стане неприемливо за нас (както Шрьодингер доказа).

И така, открихме, че атомът и броячът на радиация са в една и съща суперпозиция. Тогава кого или какво, за тази система, можем да наречем котка? Ако мислим логично, котката в този случай се превръща в индикатор за състоянието на радиоактивното ядро (просто индикатор):

Котката е жива, ядрото не се е разложило.
Котката е мъртва, ядрото се е разпаднало.

Трябва обаче да вземем предвид факта, че котката също е част от една система, тъй като тя също е вътре в кутията. Следователно, според квантовата теория, котката е в така наречената нелокална връзка с атома, т.е. в объркано състояние, което означава в суперпозиция на микросвета.

От това следва, че ако има внезапна промяна в един от обектите на системата, същото ще се случи и с друг обект, независимо колко далеч са един от друг. Моменталната промяна в състоянието на двата обекта доказва, че имаме работа с една система, просто разделена от пространството на две части.

Това означава, че можем да кажем с увереност, че котката на Шрьодингер веднага е или жива, ако атомът не се е разпаднал, или мъртва, ако атомът се е разпаднал.

И все пак, именно благодарение на мисловния експеримент на Шрьодингер е конструирано математическо устройство, което описва суперпозициите на микросвета. Това знание беше намерено широко приложениепо криптография и компютърни технологии.

Накрая искам да отбележа неизчерпаемата любов към мистериозния парадокс на „котката на Шрьодингер” от страна на всякакви писатели и кино. Това е просто някои примери:

Магическо устройство, наречено „Котката на Шрьодингер“ в романа на Лукяненко „Последната стража“.
В детективския роман на Дъглас Адамс, Детективската агенция на Дърк Джентли, има оживена дискусия по проблема с котката на Шрьодингер.
В романа на Р. Е. Хайнлайн Котката минава през стени, главен герой, котка, е почти постоянно в две състояния едновременно.
Известната Чеширска котка на Луис Карол в романа "Алиса в страната на чудесата" обича да се появява на няколко места едновременно.
В романа „451 по Фаренхайт“ Рей Бредбъри повдига въпроса за котката на Шрьодингер под формата на живо-мъртво механично куче.
В романа „Магьосникът-лечител“ Кристофър Сташеф описва своята визия за котката на Шрьодингер по много оригинален начин.

И много други очарователни, напълно невъзможни идеи за такъв мистериозен мисловен експеримент.

За мой срам, искам да призная, че чух този израз, но не знаех какво означава или дори по каква тема е използван. Нека ви кажа какво прочетох в интернет за тази котка...

« Котката на Шрьодингер“ – това е името на известния мисловен експеримент на известния австрийски физик теоретик Ервин Шрьодингер, който е и лауреат Нобелова награда. С помощта на този фиктивен експеримент ученият искаше да покаже непълнотата на квантовата механика при прехода от субатомни системи към макроскопични системи.

Оригиналната статия на Ервин Шрьодингер е публикувана през 1935 г. Ето го цитата:

Можете също така да конструирате случаи, в които има доста бурлеска. Нека някоя котка бъде заключена в стоманена камера заедно със следната дяволска машина (която трябва да бъде, независимо от намесата на котката): вътре в брояч на Гайгер има малко количество радиоактивно вещество, толкова малък, че само един атом може да се разпадне в рамките на един час, но със същата вероятност той може да не се разпадне; ако това се случи, четящата тръба се разрежда и релето се задейства, освобождавайки чука, който разбива колбата с циановодородна киселина.

Ако оставим цялата тази система сама за един час, тогава можем да кажем, че котката ще бъде жива след това време, стига атомът да не се разпадне. Още първото разпадане на атома би отровило котката. Пси-функцията на системата като цяло ще изрази това чрез смесване или намазване на жива и мъртва котка (простете за израза) на равни части. Типично в такива случаи е, че несигурността първоначално е ограничена атомен свят, се превръща в макроскопична несигурност, която може да бъде елиминирана чрез директно наблюдение. Това ни пречи да приемем наивно „модела на замъгляване“ като отразяващ реалността. Това само по себе си не означава нищо неясно или противоречиво. Има разлика между замъглена или разфокусирана снимка и снимка на облаци или мъгла.

С други думи:

Има кутия и котка. Кутията съдържа механизъм, съдържащ радиоактивно атомно ядро и контейнер с отровен газ. Експерименталните параметри са избрани така, че вероятността за ядрен разпад за 1 час да е 50%. Ако ядрото се разпадне, се отваря контейнер с газ и котката умира. Ако ядрото не се разпадне, котката остава жива и здрава.
Затваряме котката в кутия, изчакваме един час и задаваме въпроса: котката жива ли е или мъртва?
Изглежда, че квантовата механика ни казва, че атомното ядро (и следователно котката) е във всички възможни състояния едновременно (вижте квантовата суперпозиция). Преди да отворим кутията, системата с котешко ядро е в състояние „ядрото се е разпаднало, котката е мъртва“ с вероятност от 50% и в състояние „ядрото не се е разпаднало, котката е жива“ с вероятност от 50%. Оказва се, че котката, която седи в кутията, е жива и мъртва едновременно.
Според съвременната копенхагенска интерпретация котката е жива/мъртва без никакви междинни състояния. И изборът на състоянието на разпадане на ядрото става не в момента на отваряне на кутията, а дори когато ядрото влезе в детектора. Тъй като намаляването на вълновата функция на системата „котка-детектор-ядро“ не е свързано с човешкия наблюдател на кутията, а е свързано с детектора-наблюдател на ядрото.

Според квантовата механика, ако ядрото на атома не се наблюдава, тогава неговото състояние се описва от смес от две състояния - разпаднато ядро и неразпаднало се ядро, следователно котка, седяща в кутия и олицетворяваща ядрото на атома е жив и мъртъв едновременно. Ако кутията се отвори, тогава експериментаторът може да види само едно конкретно състояние - „ядрото се е разпаднало, котката е мъртва“ или „ядрото не се е разпаднало, котката е жива“.

Същността на човешки език: Експериментът на Шрьодингер показа, че от гледна точка на квантовата механика котката е едновременно жива и мъртва, което не може да бъде. Следователно квантовата механика има значителни недостатъци.

Въпросът е: кога една система престава да съществува като смесица от две състояния и избира едно конкретно? Целта на експеримента е да покаже, че квантовата механика е непълна без някои правила, които показват при какви условия вълновата функция се срива и котката или става мъртва, или остава жива, но вече не е смес от двете. Тъй като е ясно, че котката трябва да е жива или мъртва (няма междинно състояние между живота и смъртта), тогава това ще бъде подобно за атомно ядро. Трябва да е или разложен, или неразложен (Уикипедия).

Друга по-скорошна интерпретация на мисловния експеримент на Шрьодингер е история, която Шелдън Купър, героят от Теорията за Големия взрив, разказал на своя по-малко образован съсед Пени. Смисълът на историята на Шелдън е, че концепцията за котката на Шрьодингер може да се приложи към човешките взаимоотношения. За да разберете какво се случва между мъж и жена, каква връзка има между тях: добра или лоша, просто трябва да отворите кутията. Дотогава връзката е и добра, и лоша.

По-долу е видео клип от този обмен на Теория за Големия взрив между Шелдън и Пения.

Илюстрацията на Шрьодингер е най-добрият пример за описване на основния парадокс на квантовата физика: според нейните закони частици като електрони, фотони и дори атоми съществуват в две състояния едновременно („живи“ и „мъртви“, ако си спомняте многострадална котка). Тези състояния се наричат суперпозиции.

Американският физик Арт Хобсън от Университета на Арканзас (Arkansas State University) предложи своето решение на този парадокс.

„Измервания в квантова физикасе основават на работата на някои макроскопични устройства, като брояч на Гайгер, с помощта на който се определя квантовото състояние на микроскопични системи - атоми, фотони и електрони. Квантовата теория предполага, че ако свържете микроскопична система (частица) с някакво макроскопично устройство, което разграничава двете различни състояниясистема, тогава устройството (брояч на Гайгер, например) ще премине в състояние на квантово заплитане и също ще се окаже в две суперпозиции едновременно. Невъзможно е обаче това явление да се наблюдава директно, което го прави неприемливо“, казва физикът.

Хобсън казва, че в парадокса на Шрьодингер котката играе ролята на макроскопично устройство, брояч на Гайгер, свързан с радиоактивно ядро, за да определи състоянието на разпадане или „неразпадане“ на това ядро. В този случай жива котка ще бъде индикатор за „неразпад“, а мъртва котка ще бъде индикатор за разпад. Но според квантовата теория котката, подобно на ядрото, трябва да съществува в две суперпозиции на живот и смърт.

Вместо това, казва физикът, квантовото състояние на котката трябва да бъде заплетено със състоянието на атома, което означава, че те са в „нелокална връзка“ един с друг. Тоест, ако състоянието на един от заплетените обекти внезапно се промени в противоположното, тогава състоянието на неговата двойка също ще се промени, независимо колко далеч са един от друг. В същото време Хобсън се позовава на експериментално потвърждение на тази квантова теория.

„Най-интересното в теорията за квантовото заплитане е, че промяната в състоянието на двете частици се случва моментално: нито една светлина или електромагнитен сигнал няма да има време да предаде информация от една система на друга. Така че може да се каже, че това е един обект, разделен на две части от пространството, без значение колко голямо е разстоянието между тях“, обяснява Хобсън.

Котката на Шрьодингер вече не е жива и мъртва едновременно. Той е мъртъв, ако разпадането се случи, и жив, ако разпадането никога не се случи.

Нека добавим, че подобни решения на този парадокс бяха предложени от още три групи учени през последните тридесет години, но те не бяха приети на сериозно и останаха незабелязани в широки научни среди. Хобсън отбелязва, че разрешаването на парадоксите на квантовата механика, поне теоретично, е абсолютно необходимо за нейното дълбоко разбиране.

Шрьодингер

Но съвсем наскоро ТЕОРИТИЦИ ОБЯСНИХА КАК ГРАВИТАЦИЯТА УБИВА КОТКАТА НА ШРОДИНГЕР, но това е по-сложно...

Като правило, физиците обясняват феномена, че суперпозицията е възможна в света на частиците, но невъзможна при котки или други макро-обекти, намеса от среда. Когато квантов обект преминава през поле или взаимодейства със случайни частици, той веднага приема само едно състояние - сякаш е измерен. Точно така се унищожава суперпозицията, както вярваха учените.

Но дори и по някакъв начин да стане възможно да се изолира макрообект в състояние на суперпозиция от взаимодействия с други частици и полета, той все пак рано или късно ще приеме едно състояние. Поне това важи за процесите, протичащи на повърхността на Земята.

„Някъде в междузвездното пространство може би котка ще има шанс да поддържа квантова кохерентност, но на Земята или близо до която и да е планета това е изключително малко вероятно. И причината за това е гравитацията“, обяснява водещият автор на новото изследване Игор Пиковски от Центъра за астрофизика Харвард-Смитсониън.

Пиковски и колегите му от Виенския университет твърдят, че гравитацията има разрушителен ефект върху квантовите суперпозиции на макрообекти и затова не наблюдаваме подобни явления в макрокосмоса. Основната концепция на новата хипотеза, между другото, е изложена накратко в игралния филм „Интерстелар“.

на Айнщайн обща теорияотносителността казва, че е изключително масивен обектще огъне пространство-времето близо до себе си. Разглеждайки ситуацията на по-ниско ниво, можем да кажем, че за молекула, поставена близо до повърхността на Земята, времето ще тече малко по-бавно, отколкото за молекула, разположена в орбитата на нашата планета.

Поради влиянието на гравитацията върху пространство-времето, молекула, засегната от това влияние, ще изпита отклонение в позицията си. А това от своя страна би трябвало да повлияе на вътрешната му енергия – вибрации на частиците в молекулата, които се променят във времето. Ако една молекула бъде въведена в състояние на квантова суперпозиция на две места, тогава връзката между позицията и вътрешната енергия скоро ще принуди молекулата да „избере“ само една от двете позиции в пространството.

„В повечето случаи феноменът на декохерентност е свързан с външни влияния, но в този случай вътрешната вибрация на частиците взаимодейства с движението на самата молекула“, обяснява Пиковски.

Този ефект все още не е наблюдаван, тъй като други източници на декохерентност, като напр магнитни полета, топлинно излъчванеи вибрациите обикновено са много по-силни, причинявайки разрушаването на квантовите системи много преди гравитацията да го направи. Но експериментаторите се стремят да тестват хипотезата.

Подобна настройка може да се използва и за тестване на способността на гравитацията да унищожава квантовите системи. За да направите това, ще е необходимо да сравните вертикални и хоризонтални интерферометри: в първия суперпозицията трябва скоро да изчезне поради разширяването на времето на различни „височини“ на пътя, докато във втория квантовата суперпозиция може да остане.

Не го губете.Абонирайте се и получете линк към статията в имейла си.

Със сигурност сте чували повече от веднъж, че има такъв феномен като „Котката на Шрьодингер“. Но ако не сте физик, тогава най-вероятно имате само бегла представа каква котка е това и защо е необходима.

« Котката на Шрьодингер“- това е името на известния мисловен експеримент на известния австрийски физик теоретик Ервин Шрьодингер, който е и Нобелов лауреат. С помощта на този фиктивен експеримент ученият искаше да покаже непълнотата на квантовата механика при прехода от субатомни системи към макроскопични системи.

Тази статия е опит да се обясни с прости думи същността на теорията на Шрьодингер за котката и квантовата механика, така че да е достъпна за човек, който няма висше образование техническо образование. В статията ще бъдат представени и различни интерпретации на експеримента, включително тези от сериала „Теория за Големия взрив“.

Описание на експеримента

Оригиналната статия на Ервин Шрьодингер е публикувана през 1935 г. В него експериментът е описан с помощта или дори персонификация:

Можете също така да конструирате случаи, в които има доста бурлеска. Нека някоя котка бъде заключена в стоманена камера заедно със следната дяволска машина (която трябва да бъде, независимо от намесата на котката): вътре в брояч на Гайгер има малко количество радиоактивно вещество, толкова малко, че само един атом може да се разпадне за час , но със същата вероятност може да не се разпадне; ако това се случи, четящата тръба се разрежда и релето се задейства, освобождавайки чука, който разбива колбата с циановодородна киселина.

Ако оставим цялата тази система сама за един час, тогава можем да кажем, че котката ще бъде жива след това време, стига атомът да не се разпадне. Още първото разпадане на атома би отровило котката. Пси-функцията на системата като цяло ще изрази това чрез смесване или намазване на жива и мъртва котка (простете за израза) на равни части. Типичното в такива случаи е, че несигурността, първоначално ограничена до атомния свят, се трансформира в макроскопична несигурност, която може да бъде елиминирана чрез директно наблюдение. Това ни пречи да приемем наивно „модела на замъгляване“ като отразяващ реалността. Това само по себе си не означава нищо неясно или противоречиво. Има разлика между замъглена или разфокусирана снимка и снимка на облаци или мъгла.

С други думи:

Има кутия и котка. Кутията съдържа механизъм, съдържащ радиоактивно атомно ядро и контейнер с отровен газ. Експерименталните параметри са избрани така, че вероятността за ядрен разпад за 1 час да е 50%. Ако ядрото се разпадне, се отваря контейнер с газ и котката умира. Ако ядрото не се разпадне, котката остава жива и здрава.
Затваряме котката в кутия, изчакваме един час и задаваме въпроса: котката жива ли е или мъртва?
Изглежда, че квантовата механика ни казва, че атомното ядро (и следователно котката) е във всички възможни състояния едновременно (вижте квантовата суперпозиция). Преди да отворим кутията, системата с котешко ядро е в състояние „ядрото се е разпаднало, котката е мъртва“ с вероятност от 50% и в състояние „ядрото не се е разпаднало, котката е жива“ с вероятност от 50%. Оказва се, че котката, която седи в кутията, е жива и мъртва едновременно.
Според съвременната копенхагенска интерпретация котката е жива/мъртва без никакви междинни състояния. И изборът на състоянието на разпадане на ядрото става не в момента на отваряне на кутията, а дори когато ядрото влезе в детектора. Тъй като намаляването на вълновата функция на системата „котка-детектор-ядро“ не е свързано с човешкия наблюдател на кутията, а е свързано с детектора-наблюдател на ядрото.

Обяснение с прости думи

Въпросът е: кога една система престава да съществува като смесица от две състояния и избира едно конкретно? Целта на експеримента е да покаже, че квантовата механика е непълна без някои правила, които показват при какви условия вълновата функция се срива и котката или става мъртва, или остава жива, но вече не е смес от двете. Тъй като е ясно, че котката трябва да е или жива, или мъртва (няма междинно състояние между живота и смъртта), това ще бъде подобно за атомното ядро. Трябва да е или разложен, или неразложен (Уикипедия).

Видео от Теория за големия взрив

По-долу е видео клип от този обмен на Теория за Големия взрив между Шелдън и Пения.

Остана ли котката жива в резултат на експеримента?

За тези, които не са прочели статията внимателно, но все още се притесняват за котката, добра новина: не се притеснявайте, според нашите данни, в резултат на мисловен експеримент на луд австрийски физик

НИКОЯ КОТКА не е пострадала