КОТ ШРЁДИНГЕРА
Самый загадочный кот в нашей Вселенной. Или в любой Вселенной, если на то пошло
В течение более столетия физики пытались разгадать тайны квантовой механики, понять, как ведут себя су6атомные частицы, эти знания важны, потому что могут пригодиться в разных областях - от атомной энергетики, до кибернетики и генетики. Но исследования в этой области настолько сложны, что могут свести с ума: эти невероятно маленькие объекты ведут себя с точки зрения обычного человека не вполне нормально. И даже иррационально. Больше всего сбивает с толку следующая проблема. В «большой» вселенной можно вычислить местоположение планет и звезд, опираясь на математические формулы. В субатомном мире положение частиц не так просто предсказать. Например, совершенно невозможно одновременно определить движущую силу (моментум) электрона и его точное место в пространстве. Это означает, если говорить простым языком, что весь наш мир состоит из объектов, которые не могут быть поняты.
Великие умы исписали формулами тысячи досок и стерли тысячи мелков во время попыток при мирить принципы квантовой вселенной с законами «настоящего» мира. В 1934 году физик Эрвин Шрёдингер попытался проиллюстрировать эти трудности, используя образ воображаемой кошки.
Шрёдингер провел мысленный эксперимент, в котором кошка сыграла в «русскую рулетку» с использованием атомного ядра. Он описал его в статье, опубликованной в немецком журнале «Естественные науки». Кот помещен в закрытый ящик, в котором находится атомное ядро и канистра с ядовитым газом. С вероятностью в 50% ядро распадется в течение часа. В этом случае образуется радиация, которая приведет к разгерметизации канистры, и в результате кот погибнет. Если ядро не распадается, кот остается жив. Возникает парадоксальная ситуация. Согласно нашему пониманию квантовой механики, субатомная частица может одновременно пребывать в разных состояниях, пока внешнее воздействие не заставит ее принять какое-либо одно. Таковым воздействием может быть простое наблюдение. Другими словами, если кто-то сможет посмотреть на субатомную частицу, она прекратит колебаться между разными состояниями и, образно говоря, пристанет к какому-либо берегу. Поэтому наблюдатель, открыв ящик через час, увидит только одно конкретное состояние ядра - и кота. Но что происходит в ящике до того, как туда заглянет человек и заставит субатомную частицу зафиксировать свое положение? Согласно некоторым интерпретациям квантовой теории, в этой «сумеречной зоне» внутри ящика могут одновременно существовать два варианта вещей. Ядро в одно и то же время распалось и не распалось, а кот и жив, и мертв. Более того, некоторые физики предполагают, что даже после того, как ящик, в конце концов, открывают и видят результат, оба альтернативных состояния вещей продолжают существовать. Время и пространство расщепляются, и возникают параллельные вселенные. В одной из них кот жив, в другой - мертв. Неудивительно, что загадочный кот Шрёдингера стал знаменитостью у образованной публики. Упоминания этого кота регулярно появляются в произведениях культуры, например фильме «Доктор Кто», мультфильме «Футурама», книгах Урсувы Ле Гуин и Роберта Хаинхайна. Такая большая слава досталась животному, которое даже не существовало в реальности. Впрочем, поклонники кота Шрёдингера могут утешить себя тем, что хотя он и не существует в данном пространственно-временном континууме, но наверняка есть в параллельной вселенной.
Комментариев нет:
Отправить комментарий