: Dead Cats, Live Cats, and Probability in Quantum Physics

Оглавление

Сбросить всё

Английский оригинал	Перевод на русский
Сожалеем, но текст оригинала доступен только зарегистрированным пользователям.	Мёртвые коты, живые коты, и вероятности в квантовой физике ilves_ArtO 10.08.14 в 20:27 0
	В традиционной интерпретации квантовой физики волновая функция представляется как отображение вероятности того, что частица будет находиться в определённом месте. ilves_ArtO 10.08.14 в 20:27 0
	После того, как измерение снято, происходит коллапс волновой функции, присваивающий частице определённое значение для измеренной величины. ilves_ArtO 10.08.14 в 21:03 0
	В эксперименте с двумя щелями волновая функция разделяется между двумя прорезями, при этом её итоговое изображение на экране подвергается вмешательству вероятностей. ilves_ArtO 10.08.14 в 21:19 0
	Когда результаты измерений отображаются на экране, вероятности распределяются так, что более вероятно обнаружить частицы в одних областях, и менее вероятно в других, в результате чего образуются светлые и тёмные интерференционные полосы. ilves_ArtO 10.08.14 в 20:32 0
	Частица никогда не разделяется, однако вероятность того, где частица находится, определённо разделится. ilves_ArtO 10.08.14 в 20:36 0
	После завершения измерений распределение вероятностей - это всё, что имеется. ilves_ArtO 10.08.14 в 20:38 0
	Такое толкование было изложено физиком Максом Борном и стало основой для Копенгагенской интерпретации квантовой механики (которую я объясняю ближе к концу главы). ilves_ArtO 10.08.14 в 20:40 0
	За это толкование Борн получил (три десятилетия спустя) в 1954 г. Нобелевскую премию по физике. ilves_ArtO 10.08.14 в 20:40 0
	Почти сразу же, как была предложена трактовка вероятностей, Эрвин Щрёдингер выступил с ужасающим мысленным экспериментом, намеренный показать, как она абсурдна. ilves_ArtO 10.08.14 в 20:43 0
	Так возникла одна из самых значительных и неправильно понятых идей во всей физике: эксперимент с котом Шрёдингера. ilves_ArtO 10.08.14 в 20:49 0
	В этом эксперименте Шрёдингер выдвинул гипотезу о радиоактивной частице, которая имела 50-процентный шанс совершить распад в течение часа. ilves_ArtO 10.08.14 в 20:50 0
	Он предложил поместить радиоактивный материал внутрь закрытой коробки рядом со счётчиком Гейгера, который обнаружил бы радиацию. ilves_ArtO 10.08.14 в 20:50 0
	Когда счётчик Гейгера засечёт излучение от распада, будет разбит сосуд с ядовитым газом. ilves_ArtO 10.08.14 в 20:50 0
	Также внутри коробки находится кот. ilves_ArtO 10.08.14 в 20:50 0
	Если сосуд разбивается, кот умирает. ilves_ArtO 10.08.14 в 20:50 0
	(Я говорил вам, что это было ужасающе.) ilves_ArtO 10.08.14 в 20:50 0
	Теперь, согласно интерпретации волновой функции Борна, по прошествии часа атом находится в таком квантовом состоянии, в котором он одновременно распался и не распался - 50-процентная возможность для каждого результата. ilves_ArtO 10.08.14 в 20:51 0
	Это означает, что счётчик Гейгера находится в состоянии, когда он одновременно сработал и не сработал. ilves_ArtO 10.08.14 в 20:51 0
	Сосуд, содержащий ядовитый газ, одновременно разбит и не разбит. ilves_ArtO 10.08.14 в 20:52 0
	Кот одновременно мёртв и жив! ilves_ArtO 10.08.14 в 20:52 0
	Такие рассуждения могут звучать нелепо, но это логическое продолжение того, что частица как распалась, так и не распалась. ilves_ArtO 10.08.14 в 20:52 0
	Шрёдингер полагал, что квантовая физика не может изображать такой ненормальный мир, однако кот должен быть либо полностью жив, либо полностью мёртв даже до того, как коробка открыта и осмотрена. ilves_ArtO 10.08.14 в 20:53 0
	После того, как коробка откроется, согласно этому толкованию, состояние кота становится так или иначе хорошо определённым, но без наблюдения кот одновременно находится в обоих состояниях. ilves_ArtO 10.08.14 в 20:53 0
	Хотя эксперимент с котом Шрёдингера был создан в качестве противопоставления к данной интерпретации квантовой механики, он стал самым драматичным примером, который используется для иллюстрации странностей квантовой природы действительности. ilves_ArtO 10.08.14 в 20:54 0