Kvant fizikası pişik. Con Qribbin - Şrödingerin pişiyinin axtarışında. Kvant fizikası və reallıq. Schrödinger nəzəriyyəsi: təsvir

Şübhəsiz ki, "Şrödingerin pişiyi" kimi bir fenomenin olduğunu bir neçə dəfə eşitmisiniz. Ancaq fizik deyilsinizsə, çox güman ki, bunun hansı pişik olduğu və nə üçün lazım olduğu barədə qeyri-müəyyən bir fikriniz var.

« Shroedinger pişiyi“- bu, həm də Nobel mükafatı laureatı olan məşhur avstriyalı nəzəri fizik Ervin Şrödingerin məşhur düşüncə təcrübəsinin adıdır. Alim bu uydurma təcrübənin köməyi ilə atomaltı sistemlərdən makroskopik sistemlərə keçiddə kvant mexanikasının natamamlığını göstərmək istəyib.

Bu məqalə Şrödingerin pişik və kvant mexanikası haqqında nəzəriyyəsinin mahiyyətini sadə sözlərlə izah etmək cəhdidir ki, o, ali texniki təhsili olmayan şəxs üçün əlçatan olsun. Məqalədə həmçinin “Böyük Partlayış Nəzəriyyəsi” serialından olanlar da daxil olmaqla, təcrübənin müxtəlif şərhləri təqdim olunacaq.

Təcrübənin təsviri

Ervin Şrödingerin orijinal məqaləsi 1935-ci ildə nəşr olunub. Orada təcrübə istifadə edərək və ya hətta təcəssüm etdirərək təsvir edilmişdir:

Siz həmçinin olduqca burlesque olduğu hallarda inşa edə bilərsiniz. Qoy hansısa pişiyi polad kameraya aşağıdakı şeytani maşınla bağlasınlar (bu, pişiyin müdaxiləsindən asılı olmayaraq): Geiger sayğacının içərisində cüzi miqdarda radioaktiv maddə var ki, bir saat ərzində yalnız bir atom parçalana bilər. lakin eyni ehtimalla dağılmaya bilər; bu baş verərsə, oxu borusu boşaldılır və rele işə salınır, çəkic buraxılır, bu da kolbanı hidrosiyanik turşu ilə parçalayır.

Əgər bütün bu sistemi bir saat öz ixtiyarına buraxsaq, o zaman deyə bilərik ki, bu müddətdən sonra pişik canlı olacaq, nə qədər ki, atom parçalanmayacaq. Atomun ilk parçalanması pişiyi zəhərləyəcək. Bütövlükdə sistemin psi funksiyası bunu canlı və ölü pişiyi qarışdırmaqla və ya ləkələməklə (ifadəsini bağışlayın) bərabər hissələrdə ifadə edəcək. Belə hallarda xarakterik olan odur ki, ilkin olaraq atom dünyası ilə məhdudlaşan qeyri-müəyyənlik birbaşa müşahidə yolu ilə aradan qaldırıla bilən makroskopik qeyri-müəyyənliyə çevrilir. Bu, sadəlövhcəsinə “qaranlıq modeli” reallığı əks etdirən kimi qəbul etməyimizə mane olur. Bu, özlüyündə qeyri-müəyyən və ya ziddiyyətli heç nə demək deyil. Bulanıq və ya fokussuz fotoşəkil ilə bulud və ya duman şəkli arasında fərq var.

Başqa sözlə:

Bir qutu və bir pişik var. Qutuda radioaktiv atom nüvəsi və zəhərli qaz konteyneri olan mexanizm var. Eksperimental parametrlər elə seçilmişdir ki, nüvənin 1 saat ərzində parçalanması ehtimalı 50% təşkil edir. Nüvə parçalanırsa, bir qaz qabı açılır və pişik ölür. Nüvə çürüməzsə, pişik canlı və sağlam qalır.
Pişiyi qutuya bağlayırıq, bir saat gözləyirik və sual veririk: pişik sağdır, yoxsa ölü?
Kvant mexanikası bizə deyir ki, atom nüvəsi (və buna görə də pişik) eyni vaxtda bütün mümkün vəziyyətlərdədir (kvant superpozisiyasına baxın). Qutunu açmazdan əvvəl pişik nüvəsi sistemi 50% ehtimalla “nüvə çürüdü, pişik öldü” vəziyyətində və “nüvə çürüməyib, pişik sağdır” vəziyyətindədir. ehtimalı 50%. Məlum olur ki, qutuda oturan pişik eyni anda həm diri, həm də ölüdür.
Müasir Kopenhagen təfsirinə görə, pişik heç bir ara dövlət olmadan diri/ölüdür. Və nüvənin çürümə vəziyyətinin seçimi qutunun açıldığı anda deyil, hətta nüvə detektora daxil olduqda baş verir. Çünki “pişik-detektor-nüvə” sisteminin dalğa funksiyasının azalması qutunun insan müşahidəçisi ilə deyil, nüvənin detektor-müşahidəçisi ilə bağlıdır.

Sadə sözlərlə izahat

Kvant mexanikasına görə, əgər atomun nüvəsi müşahidə edilmirsə, onda onun vəziyyəti iki vəziyyətin qarışığı ilə təsvir olunur - çürümüş nüvə və çürüməmiş nüvə, buna görə də qutuda oturan və atomun nüvəsini təcəssüm etdirən bir pişik. eyni anda həm diri, həm də ölüdür. Qutu açılırsa, eksperimentator yalnız bir xüsusi vəziyyəti görə bilər - "nüvə çürüdü, pişik öldü" və ya "nüvə çürümədi, pişik sağdır."

İnsan dilində mahiyyət: Şrödingerin təcrübəsi göstərdi ki, kvant mexanikası baxımından pişik həm diri, həm də ölüdür, bu ola bilməz. Buna görə də, kvant mexanikasında əhəmiyyətli çatışmazlıqlar var.

Sual olunur: sistem nə vaxt iki dövlətin qarışığı kimi mövcud olmağı dayandırır və konkret birini seçir? Təcrübənin məqsədi dalğa funksiyasının hansı şəraitdə dağıldığını, pişiyin ya öldüyünü, ya da sağ qaldığını, lakin hər ikisinin qarışığı olmaqdan çıxdığını göstərən bəzi qaydalar olmadan kvant mexanikasının natamam olduğunu göstərməkdir. Bir pişiyin ya diri, ya da ölü olması (həyat və ölüm arasında aralıq vəziyyət yoxdur) aydın olduğu üçün bu, atom nüvəsi üçün də oxşar olacaq. O, ya çürümüş, ya da çürüməmiş olmalıdır (Vikipediya).

Böyük Partlayış Nəzəriyyəsindən video

Schrödinger'in düşüncə təcrübəsinin başqa bir yeni şərhi, Big Bang Theory personajı Şeldon Kuperin daha az təhsilli qonşusu Penniyə danışdığı bir hekayədir. Sheldonun hekayəsinin mahiyyəti ondan ibarətdir ki, Şrödingerin pişiyi anlayışı insan münasibətlərinə tətbiq oluna bilər. Kişi və qadın arasında nə baş verdiyini, onların arasında hansı münasibət olduğunu anlamaq üçün: yaxşı və ya pis, sadəcə qutunu açmaq lazımdır. O vaxta qədər münasibətlər həm yaxşı, həm də pisdir.

Aşağıda Sheldon və Penia arasında bu Böyük Partlayış Nəzəriyyəsi mübadiləsinin video klipi var.

Təcrübə nəticəsində pişik sağ qaldımı?

Məqaləni diqqətlə oxumayan, lakin hələ də pişikdən narahat olanlar üçün yaxşı xəbər: məlumatlarımıza görə, dəli avstriyalı fizikin düşüncə təcrübəsi nəticəsində narahat olmayın.

HEÇ BİR PİŞİYƏ ZƏRİ OLMADI

Bir növ “ikinci dərəcəli” keyfiyyət var idi. Özü də nadir hallarda konkret elmi problemlə məşğul olurdu. Ən çox sevdiyi iş janrı kiminsə elmi araşdırmasına cavab vermək, bu əsəri inkişaf etdirmək və ya onu tənqid etmək idi. Schrödinger özü təbiətcə fərdi olmasına baxmayaraq, o, həmişə başqasının fikrinə, gələcək iş üçün dəstəyinə ehtiyac duyurdu. Bu özünəməxsus yanaşmaya baxmayaraq, Schrödinger bir çox kəşflər etməyi bacardı.

Bioqrafik məlumat

Şrödingerin nəzəriyyəsi indi təkcə fizika və riyaziyyat fakültələrinin tələbələrinə məlum deyil. Populyar elmlə maraqlanan hər kəs üçün maraqlı olacaq. Bu nəzəriyyə kvant mexanikasının yaradıcılarından biri kimi tarixə düşmüş məşhur fizik E.Şrödinger tərəfindən yaradılmışdır. Alim 1887-ci il avqustun 12-də yağ məmulatları fabrikinin sahibinin ailəsində anadan olub. Tapmacası ilə bütün dünyada məşhur olan gələcək alim uşaq ikən botanikaya və rəsm çəkməyə həvəs göstərirdi. Onun ilk müəllimi atası olub. 1906-cı ildə Schrödinger Vyana Universitetində təhsil almağa başladı və bu müddət ərzində fizikaya heyran olmağa başladı. Birinci Dünya Müharibəsi gələndə alim artilleriyaçı kimi xidmətə getdi. Boş vaxtlarında Albert Eynşteynin nəzəriyyələrini öyrənirdi.

1927-ci ilin əvvəllərində elmdə dramatik bir vəziyyət yarandı. E.Şrödinger hesab edirdi ki, kvant prosesləri nəzəriyyəsinin əsasını dalğa davamlılığı ideyası təşkil etməlidir. Heisenberg, əksinə, bu bilik sahəsinin təməlinin dalğaların diskretliyi konsepsiyası, eləcə də kvant sıçrayışları ideyası olması lazım olduğuna inanırdı. Niels Bohr hər iki mövqeyi qəbul etmədi.

Elmdə irəliləyişlər

Dalğa mexanikası konsepsiyasını yaratdığına görə Şrödinger 1933-cü ildə Nobel mükafatı aldı. Lakin klassik fizika ənənələrində tərbiyə alan alim başqa kateqoriyalar üzrə düşünə bilmədi və kvant mexanikasını tam hüquqlu bilik sahəsi hesab etmədi. O, hissəciklərin ikili davranışı ilə kifayətlənə bilmədi və onu yalnız dalğa davranışına endirməyə çalışdı. Şrödinger N.Bor ilə müzakirəsində bunu belə ifadə etdi: “Əgər biz elmdə bu kvant sıçrayışlarını qoruyub saxlamağı planlaşdırırıqsa, onda mən ümumiyyətlə həyatımı atom fizikası ilə bağladığım üçün təəssüflənirəm”.

Tədqiqatçının sonrakı işi

Üstəlik, Şrödinger təkcə müasir kvant mexanikasının yaradıcılarından biri deyildi. Məhz o alim “təsvirin obyektivliyi” terminini elmi istifadəyə daxil etmişdir. Bu, elmi nəzəriyyələrin müşahidəçinin iştirakı olmadan reallığı təsvir etmək qabiliyyətidir. Onun sonrakı tədqiqatları nisbilik nəzəriyyəsi, termodinamik proseslər və qeyri-xətti Born elektrodinamikasına həsr edilmişdir. Alimlər vahid sahə nəzəriyyəsi yaratmaq üçün də bir neçə cəhdlər ediblər. Bundan əlavə, E.Şrödinger altı dil bilirdi.

Ən məşhur tapmaca

Eyni pişiyin göründüyü Schrödinger nəzəriyyəsi alimin kvant nəzəriyyəsini tənqid etməsindən yaranıb. Onun əsas postulatlarından biri bildirir ki, sistem müşahidə olunmasa da, superpozisiya vəziyyətindədir. Yəni, bir-birinin varlığını istisna edən iki və ya daha çox ştatda. Elmdə superpozisiya vəziyyətinin aşağıdakı tərifi var: bu, elektron, foton və ya məsələn, bir atomun nüvəsi ola bilən kvantın eyni vaxtda iki vəziyyətdə və ya hətta iki nöqtədə olmaq qabiliyyətidir. heç kimin müşahidə etmədiyi bir anda kosmosda.

Müxtəlif dünyalardakı obyektlər

Adi bir insanın belə bir tərifi başa düşməsi çox çətindir. Axı, maddi dünyanın hər bir obyekti ya kosmosun bir nöqtəsində, ya da başqa bir nöqtədə ola bilər. Bu fenomeni aşağıdakı kimi təsvir etmək olar. Müşahidəçi iki qutu götürür və onlardan birinə tennis topu qoyur. Bir qutuda olduğu, digərində olmadığı aydın olacaq. Amma qablardan birinə elektron qoysanız, onda aşağıdakı ifadə doğru olacaq: bu hissəcik nə qədər paradoksal görünsə də, eyni vaxtda iki qutudadır. Eyni şəkildə, bir atomda bir elektron bu və ya digər zamanda ciddi şəkildə müəyyən edilmiş bir nöqtədə yerləşmir. O, eyni vaxtda orbitin bütün nöqtələrində yerləşən nüvənin ətrafında fırlanır. Elmdə bu fenomen “elektron bulud” adlanır.

Alim nəyi sübut etmək istəyirdi?

Beləliklə, kiçik və böyük obyektlərin davranışı tamamilə fərqli qaydalara əsasən həyata keçirilir. Kvant aləmində bəzi qanunlar var, makrodünyada isə tamamilə fərqli qanunlar. Lakin insanlara tanış olan maddi cisimlər dünyasından mikro aləmə keçidi izah edəcək heç bir konsepsiya yoxdur. Şrödinger nəzəriyyəsi fizika sahəsində aparılan tədqiqatların qeyri-adekvatlığını nümayiş etdirmək üçün yaradılmışdır. Alim göstərmək istəyirdi ki, məqsədi kiçik cisimləri təsvir etmək olan bir elm var, adi obyektləri öyrənən bilik sahəsi də var. Böyük dərəcədə alimin əməyi sayəsində fizika iki sahəyə bölündü: kvant və klassik.

Schrödinger nəzəriyyəsi: təsvir

Alim 1935-ci ildə özünün məşhur düşüncə təcrübəsini təsvir etmişdir. Onu həyata keçirərkən Şrödinger superpozisiya prinsipinə istinad edirdi. Schrödinger vurğuladı ki, biz fotonu müşahidə etmədiyimiz müddətcə ya hissəcik, ya da dalğa ola bilər; həm qırmızı, həm də yaşıl; həm dəyirmi, həm də kvadrat. Kvant dualizmi konsepsiyasından birbaşa irəli gələn bu qeyri-müəyyənlik prinsipindən Şrödinger pişik haqqında məşhur tapmacasında istifadə etmişdir. Təcrübənin qısa mənası belədir:

Bir pişik qapalı qutuya, həmçinin hidrosiyan turşusu və radioaktiv maddə olan bir konteynerə yerləşdirilir.
Nüvə bir saat ərzində parçalana bilər. Bunun ehtimalı 50% -dir.
Əgər atom nüvəsi parçalanırsa, o, Geiger sayğacı ilə qeyd olunacaq. Mexanizm işləyəcək, zəhər qutusu sınacaq. Pişik öləcək.
Əgər çürümə baş verməsə, Şrödingerin pişiyi canlı olacaq.

Bu nəzəriyyəyə görə, pişik müşahidə olunana qədər o, eyni zamanda bir atomun nüvəsi (çürümüş və ya çürüməmiş) kimi iki vəziyyətdə (ölü və diri) olur. Təbii ki, bu, ancaq kvant dünyasının qanunlarına görə mümkündür. Makrokosmosda pişik eyni anda həm diri, həm də ölü ola bilməz.

Müşahidəçinin Paradoksu

Şrödinger nəzəriyyəsinin mahiyyətini anlamaq üçün müşahidəçinin paradoksunu da anlamaq lazımdır. Onun mənası ondan ibarətdir ki, mikrodünyanın obyektləri yalnız müşahidə edilmədikdə eyni vaxtda iki vəziyyətdə ola bilər. Məsələn, elmdə “2 yarıq və müşahidəçi ilə eksperiment” adlanan üsul məlumdur. Alimlər bir elektron şüasını iki şaquli yarığın edildiyi qeyri-şəffaf bir boşqabın üzərinə yönəltdi. Plitənin arxasındakı ekranda elektronlar dalğa nümunəsi çəkdilər. Yəni ağ-qara zolaqlar qoyublar. Tədqiqatçılar elektronların yarıqlardan necə uçduğunu müşahidə etmək istədikdə, hissəciklər ekranda yalnız iki şaquli zolaq göstərdilər. Onlar dalğa kimi deyil, hissəciklər kimi davranırdılar.

Kopenhagen izahatı

Schrödinger nəzəriyyəsinin müasir izahı Kopenhagen nəzəriyyəsi adlanır. Müşahidəçinin paradoksuna əsaslanaraq, belə səslənir: sistemdə heç kim atomun nüvəsini müşahidə etmədikcə, o, eyni zamanda iki vəziyyətdədir - çürümüş və çürüməmiş. Ancaq bir pişiyin eyni anda diri və ölü olduğu ifadəsi son dərəcə səhvdir. Axı makrokosmosda eyni hadisələr heç vaxt mikrokosmosda müşahidə olunmur.

Buna görə də söhbət “pişik-nüvə” sistemindən deyil, Geiger sayğacının və atom nüvəsinin bir-birinə bağlı olmasından gedir. Ölçmələrin aparıldığı anda nüvə bu və ya digər vəziyyəti seçə bilər. Lakin eksperimentator Şrödingerin pişiyi ilə qutunu açdığı anda bu seçim baş tutmur. Əslində qutunun açılması makrokosmosda baş verir. Yəni atom dünyasından çox uzaq bir sistemdə. Buna görə də nüvə Geiger sayğac detektoruna dəydiyi anda öz vəziyyətini dəqiq seçir. Beləliklə, Ervin Şrödinger düşüncə təcrübəsində sistemi kifayət qədər tam təsvir etməmişdir.

Ümumi nəticələr

Beləliklə, makrosistemi mikroskopik dünya ilə əlaqələndirmək tamamilə düzgün deyil. Makrokosmosda kvant qanunları öz qüvvəsini itirir. Atomun nüvəsi yalnız mikrokosmosda eyni vaxtda iki vəziyyətdə ola bilər. Eyni şeyi pişik haqqında demək olmaz, çünki o, makrokosmosun obyektidir. Buna görə də, yalnız ilk baxışdan belə görünür ki, qutu açılan anda pişik superpozisiyadan dövlətlərdən birinə keçir. Əslində, onun taleyi atom nüvəsinin detektorla qarşılıqlı əlaqədə olduğu anda müəyyən edilir. Nəticəni belə çıxarmaq olar: Ervin Şrödingerin tapmacasındakı sistemin vəziyyətinin insanla heç bir əlaqəsi yoxdur. Bu, eksperimentatordan deyil, detektordan - nüvəni "müşahidə edən" obyektdən asılıdır.

Konsepsiyanın davamı

Schrödinger nəzəriyyəsi sadə sözlərlə belə təsvir olunur: müşahidəçi sistemə baxmadıqda, o, eyni vaxtda iki vəziyyətdə ola bilər. Bununla belə, başqa bir alim Eugene Wigner daha da irəli gedərək Şrödingerin konsepsiyasını tamamilə absurdluq həddinə çatdırmaq qərarına gəldi. "Bağışlayın!" Viqner dedi, "Əgər onun həmkarı eksperimentatorun yanında dayanıb pişiyə baxırsa necə?" Partnyor, eksperimentatorun özünün pişiklə qutunu açdığı anda dəqiq nə gördüyünü bilmir. Şrödingerin pişiyi superpozisiyadan çıxır. Ancaq bir müşahidəçi üçün deyil. Yalnız pişiyin taleyi sonuncuya məlum olduğu anda heyvanı nəhayət diri və ya ölü adlandırmaq olar. Bundan əlavə, Yer planetində milyardlarla insan yaşayır. Son hökm isə o zaman verilə bilər ki, təcrübənin nəticəsi bütün canlıların mülkiyyətinə çevrilsin. Əlbəttə ki, bütün insanlara pişiyin taleyini və Şrödingerin nəzəriyyəsini qısaca izah edə bilərsiniz, lakin bu, çox uzun və zəhmət tələb edən bir prosesdir.

Fizikada kvant dualizminin prinsipləri Şrödingerin düşüncə təcrübəsi ilə heç vaxt təkzib edilməmişdir. Müəyyən mənada hər bir varlığın nə diri, nə də ölü olduğunu (superpozisiyada) demək olar ki, onu müşahidə etməyən ən azı bir nəfər olsun.

Burada "şərq mistisizmi", qaşıq əyilmə və ya ekstrasensor qavrayış axtarmayın. Həqiqəti hər hansı bir uydurmadan daha heyrətamiz olan kvant mexanikasının əsl hekayəsini axtarın. Bu elmdir: başqa fəlsəfədən olan geyimlərə ehtiyac yoxdur, çünki özü gözəlliklər, sirlər və sürprizlərlə doludur. Bu kitab konkret suala cavab verməyə çalışır: “Reallıq nədir?” Və cavab (və ya cavablar) sizi təəccübləndirə bilər. İnanmaya bilərsiniz. Ancaq müasir elmin dünyaya necə baxdığını anlayacaqsınız.

Heç bir şey real deyil

Başlıqdakı pişik mifik bir məxluqdur, lakin Schrödinger həqiqətən var idi. Ervin Şrödinger 1920-ci illərin ortalarında indi kvant mexanikası adlanan elm sahəsinin tənliklərinin yaradılmasında böyük rol oynayan avstriyalı alim idi. Bununla belə, kvant mexanikasının sadəcə bir elm sahəsi olduğunu söyləmək çətin ki, doğru deyil, çünki bütün müasir elmin əsasında o dayanır. Onun tənlikləri çox kiçik obyektlərin davranışını təsvir edir - atomların ölçüsü və daha kiçik - və təmsil edir yeganə şeyən kiçik hissəciklər dünyasının təsviri. Bu tənliklər olmasaydı, fiziklər işləyən atom elektrik stansiyaları (yaxud bombalar) layihələndirə, lazerlər yarada və ya Günəşin temperaturunun necə azalmadığını izah edə bilməzdilər. Kvant mexanikası olmasaydı, kimya hələ də Qaranlıq əsrlərdə olardı və molekulyar biologiya heç ortaya çıxmazdı: DNT haqqında heç bir məlumat, gen mühəndisliyi, heç bir şey olmazdı.

Kvant nəzəriyyəsi elmin ən böyük nailiyyətidir, nisbilik nəzəriyyəsindən qat-qat əhəmiyyətli və birbaşa, praktiki mənada daha çox tətbiq olunur. Və yenə də bəzi qəribə proqnozlar verir. Kvant mexanikası dünyası həqiqətən də o qədər qeyri-adidir ki, hətta Albert Eynşteyn də onu anlaşılmaz hesab etdi və Şrödinger və onun həmkarlarının çıxardığı nəzəriyyənin bütün nəticələrini qəbul etməkdən imtina etdi. Bir çox digər elm adamları kimi, Eynşteyn də qərara gəldi ki, kvant mexanikasının tənliklərinin təsadüfən atom və atomaltı hissəciklərin davranışı üçün ağlabatan izahat verən bir növ riyazi hiylə olduğuna inanmaq daha rahatdır, lakin onlar daha dərin bir həqiqəti ehtiva edirdi. adi reallıq duyğumuzla əlaqədardır. Axı kvant mexanikası deyir ki, heç bir reallıq yoxdur və biz onları müşahidə etmədikdə onların davranışı haqqında heç nə deyə bilmərik. Schrödinger-in mifik pişiyi kvant və adi dünyalar arasındakı fərqləri aydınlaşdırmaq məqsədi daşıyırdı.

Kvant mexanikası dünyasında bizə adi dünyadan tanış olan fizika qanunları öz fəaliyyətini dayandırır. Bunun əvəzinə hadisələr ehtimallarla idarə olunur. Məsələn, radioaktiv atom parçalana bilər və məsələn, elektron buraxa bilər, ya da olmaya bilər. Bir dəstə radioaktiv maddənin atomlarından birinin müəyyən bir anda parçalanması ehtimalının tam əlli faiz olduğunu və baş verərsə, detektorun bu çürüməni qeydə alacağını təsəvvür edərək təcrübə apara bilərsiniz. Eynşteyn kimi kvant nəzəriyyəsinin nəticələrindən üzülən Şrödinqer belə bir təcrübənin qapalı otaqda və ya qutuda diri pişik və zəhər butulkasında baş verdiyini, çürümə baş verərsə, bu qabı təsəvvür edərək öz absurdluğunu nümayiş etdirməyə çalışdı. zəhər parçalanır və pişik ölür. Adi dünyada pişiyin ölmə ehtimalı yüzdə əllidir və qutuya baxmadan yalnız bir şeyi əminliklə deyə bilərik: içindəki pişik ya diri, ya da ölüdür. Amma burada kvant dünyasının qəribəliyi özünü büruzə verir. Nəzəriyyəyə görə heç biri Radioaktiv maddə və buna görə də pişik üçün mövcud olan iki ehtimaldan, nə baş verdiyini müşahidə etmədikcə, bu, real görünmür. Atom çürüməsi baş vermədi və olmadı, nə baş verdiyini öyrənmək üçün qutuya baxana qədər pişik ölmədi və ölmədi. Kvant mexanikasının saf versiyasını qəbul edən nəzəriyyəçilər, müşahidəçi qutunun içinə baxıb vəziyyətin necə getdiyini görənə qədər pişiyin nə diri, nə də ölü olaraq müəyyən qeyri-müəyyən bir vəziyyətdə mövcud olduğunu iddia edirlər. Müşahidə edilmədikcə heç bir şey real deyil.

Bu fikir bir çoxları kimi Eynşteynə də nifrət edirdi. "Tanrı zar oynamır" dedi və dünyanın kvant səviyyəsindəki imkanların mahiyyətcə təsadüfi "seçilməsinin" nəticələrinin məcmusu ilə müəyyən edildiyi nəzəriyyəsinə istinad etdi. Şrödingerin pişiyinin vəziyyətinin qeyri-reallığına gəlincə, Eynşteyn bunu nəzərə almadı və şeylərin həqiqətən əsas reallığını müəyyən edən hansısa dərin “mexanizm”in olması lazım olduğunu irəli sürdü. Uzun illər iş yerində bu dərin reallığı göstərməyə kömək edəcək eksperimentlər hazırlamağa çalışdı, lakin belə bir eksperiment aparmaq mümkün olmayana qədər öldü. Bəlkə də ən yaxşısı budur ki, o, hərəkətə gətirdiyi mülahizə zəncirinin nəticəsini görmədi.

1982-ci ilin yayında Alen Aspenin rəhbərlik etdiyi Paris-Sud Universitetinin bir qrup alimi qeyri-real kvant dünyasını müəyyən edən əsas reallığı aşkar etmək üçün hazırlanmış bir sıra eksperimentləri tamamladı. Bu dərin reallığa - əsas mexanizmə "gizli parametrlər" adı verildi. Təcrübənin mahiyyəti mənbədən əks istiqamətdə uçan iki fotonun və ya işıq hissəciklərinin davranışını müşahidə etmək idi. Təcrübə Onuncu Fəsildə tam təsvir edilmişdir, lakin ümumilikdə onu reallıq yoxlaması hesab etmək olar. Eyni mənbədən iki foton qütbləşmə adlanan xüsusiyyəti ölçən iki detektor tərəfindən aşkar edilə bilər. Kvant nəzəriyyəsinə görə, bu xüsusiyyət ölçülməyənə qədər mövcud deyil. "Gizli parametrlər" ideyasına görə, hər bir fotonun yarandığı andan etibarən "real" qütbləşməsi var. İki foton eyni vaxtda yayıldığı üçün onların qütbləşmə dəyərləri bir-birindən asılıdır, lakin əslində ölçülən asılılığın təbiəti reallığın iki baxışına görə fərqlənir.

Bu mühüm təcrübənin nəticələri aydındır. Gizli parametrlər nəzəriyyəsinin proqnozlaşdırdığı asılılıq kəşf edilmədi, lakin kvant mexanikasının proqnozlaşdırdığı asılılıq aşkar edildi. Üstəlik, kvant nəzəriyyəsinin proqnozlaşdırdığı kimi, bir foton üzərində edilən ölçmələr digər fotonun təbiətinə dərhal təsir etdi. Bəzi qarşılıqlı təsir fotonları qırılmaz şəkildə əlaqələndirdi, baxmayaraq ki, onlar işıq sürəti ilə müxtəlif istiqamətlərə səpələndilər və nisbilik nəzəriyyəsi heç bir siqnalın işıqdan daha sürətli ötürülə bilməyəcəyini bildirir. Təcrübələr sübut etdi ki, dünyada dərin reallıq yoxdur. Adi mənada "reallıq" Kainatı təşkil edən əsas hissəciklərin davranışı haqqında düşünmək üçün uyğun deyil və bu hissəciklər eyni zamanda ayrılmaz şəkildə bir-birinə bağlı olan hansısa bölünməz bütövlükdə görünür, burada hər biri dünya ilə nə baş verdiyini bilir. başqaları.

Şrödingerin pişiyinin axtarışı kvant reallığının axtarışıdır. Bu qısa icmaldan belə görünə bilər ki, bu axtarış uğur qazanmayıb, çünki kvant dünyasında sözün adi mənasında reallıq mövcud deyil. Lakin hekayə bununla bitmir və Şrödingerin pişiyinin axtarışı bizi kvant mexanikasının adi şərhini aşan və eyni zamanda əhatə edən reallığın yeni dərkinə apara bilər. Ancaq axtarış çox vaxt aparacaq və onu əzablandıran suallara indi verdiyimiz cavabları tapmaq şansı olsaydı, bəlkə də Eynşteyndən daha çox qorxacaq bir alimdən başlamaq lazımdır. Üç əsr əvvəl işığın təbiətini öyrənən İsaak Nyuton, yəqin ki, Şrödingerin pişiyinə aparan yola artıq ayaq basdığını bilmirdi.

Birinci hissə

Kvant nəzəriyyəsindən şoka düşməyən hər kəs onu başa düşməyib.

Niels Bohr 1885-1962

Birinci fəsil

İsaak Nyuton fizikanı icad etdi və elmin qalan hissəsi ona əsaslanır. Nyuton, şübhəsiz ki, başqalarının işinə əsaslansa da, üç əsr əvvəl onun üç hərəkət qanunu və cazibə nəzəriyyəsini nəşr etdirməsi elmi kosmosun kəşfiyyatına, lazerlərə, atom enerjisinə, gen mühəndisliyinə, kimya anlayışı və başqa hər şey. . İki əsr boyunca Nyuton fizikası (hazırda “klassik fizika” adlanır) elm aləmində hökm sürdü. İnqilabi yeni ideyalar iyirminci əsr fizikasını Nyutondan xeyli irəli apardı, lakin bu iki əsrlik elmi inkişaf olmadan bu ideyalar heç vaxt meydana çıxa bilməzdi. Bu kitab elm tarixi deyil: o klassik fikirlərdən deyil, yeni fizikadan - kvantdan bəhs edir. Bununla belə, hətta Nyutonun üç yüz il bundan əvvəlki əsərində artıq dəyişikliyin qaçılmaz olduğunu göstərən əlamətlər var: bu əlamətlər onun planetlərin hərəkəti və onların orbitləri haqqında əsərlərində deyil, işığın təbiəti ilə bağlı araşdırmalarında öz əksini tapıb.

Con Qribbin

Şrödingerin pişiyini axtarır. Kvant fizikası və reallıq

Bütün bunlar mənim xoşuma gəlmir və ümumiyyətlə, buna qarışdığım üçün təəssüflənirəm.

Erwin Schrödinger 1887-1961

Heç bir şey real deyil.

Con Lennon 1940-1980

ŞRÖDİNQERİN PİŞİYİNİN AXTARIŞINDA

Kvant fizikası və reallıq

İngilis dilindən tərcümə Z. A. Məmmədyarova, E. A. Fomenko

Təşəkkürlər

Kvant nəzəriyyəsi ilə tanışlığım iyirmi ildən çox əvvəl, məktəb illərində, atomun qabıq quruluşu nəzəriyyəsinin elementlərin bütün dövri sistemini və mübarizə apardığım, demək olar ki, bütün kimyanı sehrli şəkildə izah etdiyini kəşf edəndə baş verdi. çox darıxdırıcı dərslər. Dərhal daha da qazmağa başladım, məhdud elmi hazırlığım üçün "çox mürəkkəb" olduğu deyilən kitabxana kitablarına müraciət etdim və atom spektrinin kvant nəzəriyyəsi nöqteyi-nəzərindən izahının gözəl sadəliyini dərhal hiss etdim və ilk dəfə kəşf etdim. elmdə ən yaxşı eyni zamanda gözəl və sadədir və bu, bir çox müəllimin təsadüfən və ya məqsədyönlü şəkildə tələbələrindən gizləndiyi bir həqiqətdir. Özümü eyni şeyi kəşf edən C. P. Snow-un “Axtarış” romanının qəhrəmanı kimi hiss etdim (baxmayaraq ki, onu çox sonra oxudum):

Qarışıq təsadüfi faktların birdən-birə yerinə düşdüyünü gördüm... “Amma bu, həqiqətdir” dedim öz-özümə. - Bu gözəldir. Və bu həqiqətdir”. (Nəşr A, 1963, səh. 27.)

Mən universitetdə fizika fakültəsini oxumağa qərar verdim. Vaxt keçdikcə ambisiyalarım reallaşdı və mən Brightondakı Sasseks Universitetində tələbə oldum. Lakin orada dərin fikirlərin sadəliyi və gözəlliyi müxtəlif detallar və kvant mexanikasının tənliklərindən istifadə edərək konkret problemlərin həlli üçün riyazi üsullarla kölgədə qaldı. Bu fikirlərin müasir fizika dünyasına tətbiqi, bəlkə də, pilotluğun verdiyi dərin gözəllik və həqiqət haqqında eyni fikir verdi. Boeing 747 deltaplan haqqında. Baxmayaraq ki, orijinal düşüncənin gücü karyerama ən əhəmiyyətli təsir olaraq qalırdı, mən uzun müddət kvant dünyasına məhəl qoymadım və elmin başqa ləzzətlərini kəşf etdim.

Bu ilkin marağın közləri amillərin birləşməsi ilə yenidən alovlandı. 1970-ci illərin sonu və 1980-ci illərin əvvəllərində qeyri-elmi auditoriyaya qəribə kvant dünyasını izah etməyə müxtəlif dərəcədə uğur qazandıran kitablar və məqalələr çıxmağa başladı. “Məşhur mətnlər” deyilən bəziləri həqiqətdən o qədər dəhşətli dərəcədə uzaq idi ki, onları öyrənməklə elmin həqiqətini, gözəlliyini dərk edəcək bir oxucunun olacağını ağlıma belə gətirə bilməzdim və ona görə də onu belə söyləmək istəyirdim. edir. Eyni zamanda, kvant nəzəriyyəsinin bəzi qəribə cəhətlərinin reallığını sübut edən uzun bir sıra elmi təcrübələr haqqında məlumatlar ortaya çıxdı və bu məlumat məni kitabxanalara qayıtmağa və bu heyrətamiz şeylər haqqında anlayışımı təzələməyə məcbur etdi. Və nəhayət, Milad bayramlarının birində BBC məni katolikliyi qəbul etdiyini elan etmiş və bayram mövsümünün baş qonağı olan Malkolm Muggeriçə bir növ elmi rəqib kimi bir radio proqramına çıxmağa dəvət etdi. Bu böyük insan xristianlığın sirrini vurğulayaraq öz fikrini bildirdikdən sonra mənə tərəf dönüb dedi: “Ancaq burada bütün cavabları bilən və ya hamısını bildiyini iddia edən biri var”. Zaman məhdud idi və mən layiqli cavab verməyə çalışdım və qeyd etdim ki, elmin bütün cavablara sahib olduğunu iddia etmir və tamamilə sonsuz iman və həqiqətin bilindiyi inancına söykənən elm deyil, dindir. "Mən heç nəyə inanmıram" dedim və mövqeyimi izah etməyə başladım, amma bu anda proqram başa çatdı. Milad bayramları boyunca dostlar və tanışlar mənə bu sözləri xatırlatdılar və mən saatlarla təkrarladım ki, mənim heç bir şeyə qeyri-məhdud inamın olmaması, günəşin yoxa çıxma ehtimalı az olduğu barədə tamamilə ağlabatan fərziyyədən istifadə edərək normal həyat sürməyimə mane olmur. bir gecədə.

Bütün bunlar kvant dünyasının əsas reallığı - və ya qeyri-reallığı haqqında uzun müzakirələr zamanı elmin təbiəti haqqında öz fikirlərimi müəyyənləşdirməyə kömək etdi və bu məni inandırmaq üçün kifayət idi ki, indi sizin əlinizdə olan kitabı yaza bilərəm. Onun üzərində işləyərkən mən Britaniya Qüvvələr Yayım Korporasiyasının Tommy Vance tərəfindən aparıcılıq etdiyi elmi radio proqramında müntəzəm çıxışlarım zamanı daha incə arqumentlərin çoxunu sınaqdan keçirdim. Tomun maraqlandıran sualları tez bir zamanda təqdimatımdakı qüsurları üzə çıxardı və onların köməyi ilə fikirlərimi daha yaxşı təşkil edə bildim. Kitabı yazarkən istifadə etdiyim əsas istinad materialı mənbəyi bəlkə də dünyanın kvant nəzəriyyəsi üzrə ən yaxşı kitab kolleksiyalarından birini özündə cəmləşdirən Susseks Universitetinin kitabxanası idi və daha nadir materialları jurnaldan Mendi Kaplin mənim üçün seçdi. Yeni Alim, Christina Sutton zərrəciklər fizikası və sahə nəzəriyyəsi ilə bağlı yanlış təsəvvürlərimi düzəldərkən mənə israrla teletayp mesajları göndərdi. Həyat yoldaşım ədəbiyyatı nəzərdən keçirməkdə və materialı tərtib etməkdə mənə əvəzsiz kömək etməklə yanaşı, bir çox kobud kənarları yumşaltdı. Professor Rudolf Pearlsa da təşəkkür edirəm ki, mənə qutuda saat təcrübəsinin bəzi incəliklərini və Eynşteyn-Podolski-Rozen paradoksunu ətraflı izah etdi.

Bu kitabın bütün yaxşı tərəfləri bunlarla bağlıdır: on altı yaşımda Kent County Kitabxanasında kəşf etdiyim, adlarını artıq xatırlamadığım "çətin" kimya mətnləri; vay halına kvant ideyalarının “populyarlaşdırıcıları” məni onları daha yaxşı təsvir edə biləcəyimə inandırdılar; Malcolm Muggerridge və BBC; Sussex Universitetinin Kitabxanası; Tommy Vance və BFBS; Mandy Caplin və Christina Sutton və xüsusilə Min. Bu kitabda hələ də qalan çatışmazlıqlarla bağlı hər hansı şikayətlər, əlbəttə, mənə ünvanlanmalıdır.

Con Qribbin

1983-cü ilin iyulu

Giriş

Əgər adi insanlar üçün yazılmış nisbilik nəzəriyyəsi ilə bağlı bütün kitabları və məqalələri toplasanız, yığın yəqin ki, Aya çatacaq. Eynşteynin nisbilik nəzəriyyəsinin 20-ci əsrin ən böyük elmi nailiyyəti olduğunu “hamı bilir” və hamı yanılır. Bununla belə, adi insanlar üçün yazılan kvant nəzəriyyəsi ilə bağlı bütün kitabları və məqalələri toplasanız, onlar mənim masama asanlıqla sığar. Bu o demək deyil ki, kvant nəzəriyyəsi akademiyaların divarlarından kənarda eşidilməyib. Kvant mexanikası hətta müəyyən sektorlarda populyarlaşdı: onun köməyi ilə telepatiya və əyilmə qaşıqlarını izah etməyə çalışdılar və bir çox elmi fantastika hekayələri üçün ondan ilham aldılar. Populyar mifologiyada kvant mexanikası - əgər heç olmasa - okkultizm və ekstrasensor qavrayışla, yəni heç kimin başa düşmədiyi və praktiki tətbiqini tapa bilməyən qəribə, ezoterik elm sahəsi ilə əlaqələndirilir.

Bu kitab elmi biliklərin mahiyyətcə ən fundamental və mühüm sahəsi olan bu qavrayışa zidd olaraq yazılmışdır. Bu kitab öz mənşəyini 1982-ci ilin yayında yaranan bir neçə vəziyyətə borcludur. Birincisi, mən nisbilik nəzəriyyəsi ilə bağlı “Kosmosun əyrilikləri” adlı kitabı oxumağı yenicə bitirdim və XX əsr elminin digər böyük sahəsini gizlətmək vəzifəsini öhdəmə götürməyin vaxtı gəldiyinə qərar verdim. İkincisi, o zaman elmdən uzaq insanlar arasında kvant nəzəriyyəsi adı altında mövcud olan yanlış fikirlər məni getdikcə daha çox qıcıqlandırırdı. Fridtjof Kapranın mükəmməl kitabı "Fizika daosu" nə fizikanı, nə də Taonu başa düşməyən, lakin Qərb elmini Şərq fəlsəfəsi ilə əlaqələndirməklə pul qazana biləcəyini düşünən bir çox təqlidçilərin yaranmasına səbəb oldu. Və nəhayət, 1982-ci ilin avqustunda Parisdən xəbər gəldi ki, bir qrup alim kainatın kvant mexaniki görünüşünün düzgünlüyünü hələ də şübhə edənlər üçün təsdiqləyən mühüm təcrübəni uğurla həyata keçiriblər.

Heç bir şey real deyil

Əgər kvant fizikasından bir mövzuda məqalə ilə maraqlanırsınızsa, o zaman "Böyük Partlayış Nəzəriyyəsi" serialını sevmə ehtimalınız yüksəkdir. Beləliklə, Sheldon Cooper yeni bir şərh etdi Schrödinger'in düşüncə təcrübəsi(Bu fraqmentlə videonu məqalənin sonunda tapa bilərsiniz). Ancaq Şeldonun qonşusu Penni ilə dialoqunu başa düşmək üçün əvvəlcə klassik şərhə müraciət edək. Belə ki, sadə sözlərlə Şrödingerin pişiyi.

Bu yazıda baxacağıq:

Qısa tarixi məlumat
Schrödinger's Cat ilə təcrübənin təsviri
Şrödingerin pişiyi paradoksunun həlli

Dərhal yaxşı xəbər. Təcrübə zamanı Şrödingerin pişiyinə heç bir zərər dəyməyib. Çünki kvant mexanikasının yaradıcılarından biri olan fizik Ervin Şrödinger yalnız bir düşüncə təcrübəsi aparmışdır.

Təcrübənin təsvirinə dalmadan əvvəl tarixə mini ekskursiya edək.

Keçən əsrin əvvəllərində elm adamları mikrodünyaya baxmağı bacardılar. “Atom-elektron” modelinin “Günəş-Yer” modeli ilə xarici oxşarlığına baxmayaraq, məlum oldu ki, klassik fizikanın tanış Nyuton qanunları mikrokosmosda işləmir. Buna görə də yeni bir elm yarandı - kvant fizikası və onun komponenti - kvant mexanikası. Mikro dünyanın bütün mikroskopik obyektləri kvant adlanırdı.

Diqqət! Kvant mexanikasının postulatlarından biri də “superpozisiya”dır. Schrödinger təcrübəsinin mahiyyətini anlamaq bizim üçün faydalı olacaq.

“Superpozisiya” kvantın (elektron, foton, atomun nüvəsi ola bilər) bir deyil, eyni zamanda bir neçə vəziyyətdə olmaq və ya eyni anda bir neçə fəza nöqtəsində olmaq qabiliyyətidir. vaxt, heç kim ona baxmırsa

Bunu başa düşmək bizim üçün çətindir, çünki bizim dünyamızda obyektin yalnız bir vəziyyəti ola bilər, məsələn, ya diri, ya da ölü. Və kosmosda yalnız müəyyən bir yerdə ola bilər. “Superpozisiya” və kvant fizikası təcrübələrinin heyrətamiz nəticələri haqqında oxuya bilərsiniz Bu məqalədə.

Budur mikro və makro obyektlərin davranışı arasındakı fərqin sadə təsviri. Topu 2 qutudan birinə qoyun. Çünki top makro dünyamızın obyektidir, siz əminliklə deyəcəksiniz: "Top qutulardan yalnız birində yatır, ikincisi isə boşdur." Bir topun əvəzinə bir elektron götürsəniz, onun eyni vaxtda 2 qutuda olduğu ifadəsi doğru olacaqdır. Mikrodünyanın qanunları belə işləyir. Misal: Reallıqda elektron atomun nüvəsi ətrafında fırlanmır, eyni zamanda nüvənin ətrafındakı sferanın bütün nöqtələrində yerləşir. Fizika və kimyada bu fenomen “elektron bulud” adlanır.

Xülasə.Çox kiçik bir obyektin və böyük bir obyektin davranışının fərqli qanunlara tabe olduğunu başa düşdük. Kvant fizikasının qanunları və klassik fizikanın qanunları müvafiq olaraq.

Lakin makro dünyadan mikrodünyaya keçidi təsvir edəcək heç bir elm yoxdur. Beləliklə, Ervin Şrödinger ümumi fizika nəzəriyyəsinin natamamlığını nümayiş etdirmək üçün öz düşüncə təcrübəsini dəqiq təsvir etdi. O istəyirdi ki, Şrödinger paradoksu böyük obyektləri təsvir edən bir elm (klassik fizika) və mikro obyektləri təsvir edən bir elm (kvant fizikası) olduğunu göstərsin. Amma kvant sistemlərindən makrosistemlərə keçidi təsvir etmək üçün kifayət qədər elm yoxdur.

Schrödinger's Cat ilə təcrübənin təsviri

Erwin Schrödinger 1935-ci ildə bir pişiklə düşüncə təcrübəsini təsvir etdi. Təcrübə təsvirinin orijinal versiyası Vikipediyada təqdim olunur ( Schrödinger pişiyi Vikipediya).

Budur Schrödinger's Pişik təcrübəsinin sadə sözlərlə təsvirinin bir versiyası:

Bir pişik qapalı bir polad qutuya yerləşdirildi.
Schrödinger qutusunda radioaktiv nüvəsi və konteynerə yerləşdirilmiş zəhərli qazı olan bir cihaz var.
Nüvə 1 saat ərzində parçalana bilər və ya yox. Çürümə ehtimalı - 50%.
Əgər nüvə parçalanırsa, Geiger sayğacı bunu qeyd edəcək. Röle işləyəcək və çəkic qaz qabını qıracaq. Şrödingerin pişiyi öləcək.
Əks halda, Şrödingerin pişiyi sağ qalacaq.

Kvant mexanikasının “superpozisiya” qanununa görə, sistemi müşahidə etmədiyimiz bir vaxtda atomun (və buna görə də pişiyin) nüvəsi eyni vaxtda 2 vəziyyətdədir. Nüvə çürümüş/çürüməmiş vəziyyətdədir. Və pişik eyni anda diri/ölü olmaq vəziyyətindədir.

Ancaq biz dəqiq bilirik ki, "Şrödinger qutusu" açılırsa, pişik yalnız ştatlardan birində ola bilər:

nüvə çürüməsə, pişiyimiz sağdır
nüvə parçalanırsa, pişik ölüdür

Təcrübənin paradoksu ondan ibarətdir ki kvant fizikasına görə: qutunu açmamışdan əvvəl pişik eyni anda həm diri, həm də ölüdür, lakin dünyamızın fizika qanunlarına görə bu mümkün deyil. pişik müəyyən bir vəziyyətdə ola bilər - diri və ya ölü. Eyni zamanda “pişik diridir/ölüdür” qarışıq vəziyyəti yoxdur.

Cavabı almazdan əvvəl Şrödingerin pişik təcrübəsinin paradoksunun bu gözəl video illüstrasiyasına baxın (2 dəqiqədən az):

Schrödinger's Cat paradoksunun həlli - Kopenhagen təfsiri

İndi həll. Kvant mexanikasının xüsusi sirrinə diqqət yetirin - müşahidəçi paradoksu. Mikro dünyanın bir obyekti (bizim vəziyyətimizdə nüvə) eyni vaxtda bir neçə vəziyyətdədir yalnız sistemi müşahidə etmədiyimiz halda.

Misal üçün, 2 yarıq və bir müşahidəçi ilə məşhur təcrübə. Elektron şüası 2 şaquli yarığı olan qeyri-şəffaf boşqaba yönəldildikdə, elektronlar plitənin arxasındakı ekranda "dalğa nümunəsi" - şaquli növbəli tünd və açıq zolaqlar çəkdilər. Lakin təcrübəçilər elektronların yarıqlardan necə uçduğunu “görmək” istədikdə və ekranın kənarına “müşahidəçi” quraşdırdıqda, elektronlar ekranda “dalğa nümunəsi” deyil, 2 şaquli zolaq çəkdilər. Bunlar. dalğalar kimi deyil, hissəciklər kimi davranırdı.

Görünür, kvant hissəcikləri “ölçüldükləri” anda hansı vəziyyəti alacaqlarına özləri qərar verirlər.

Buna əsaslanaraq, "Şrödingerin pişiyi" fenomeninin müasir Kopenhagen izahı (tərcüməsi) belə səslənir:

Heç kim “pişik nüvəsi” sistemini müşahidə etməsə də, nüvə eyni zamanda çürümüş/çürüməmiş vəziyyətdədir. Ancaq pişiyin eyni anda diri/ölü olduğunu söyləmək səhvdir. Niyə? Bəli, çünki makrosistemlərdə kvant hadisələri müşahidə olunmur. “Cat-core” sistemi haqqında deyil, “core-detektor (Geiger counter)” sistemi haqqında danışmaq daha düzgün olardı.

Nüvə müşahidə (və ya ölçmə) anında vəziyyətlərdən birini (çürümüş/çürüməmiş) seçir. Amma bu seçim eksperimentatorun qutunu açdığı anda baş vermir (qutunun açılması nüvə dünyasından çox uzaqda, makrodünyada baş verir). Nüvə detektora dəydiyi anda öz vəziyyətini seçir. Fakt budur ki, təcrübədə sistem kifayət qədər təsvir olunmayıb.

Beləliklə, Şrödinger pişiyi paradoksunun Kopenhagen təfsiri qutu açılana qədər Şrödingerin pişiyinin superpozisiya vəziyyətində olduğunu - eyni zamanda canlı/ölü pişik vəziyyətində olduğunu inkar edir. Makrokosmosdakı pişik yalnız bir vəziyyətdə ola bilər və mövcuddur.

Xülasə. Schrödinger təcrübəni tam təsvir etməmişdir. Makroskopik və kvant sistemləri düzgün deyil (daha doğrusu, birləşdirmək mümkün deyil). Makrosistemlərimizdə kvant qanunları tətbiq edilmir. Bu təcrübədə qarşılıqlı əlaqədə olan “pişik nüvəsi” deyil, “pişik-detektor nüvəsi” qarşılıqlı əlaqədədir. Pişik makrokosmosdan, “detektor-nüvə” sistemi isə mikrokosmosdandır. Və yalnız öz kvant dünyasında nüvə eyni anda iki vəziyyətdə ola bilər. Bu, nüvənin ölçülməsindən və ya detektorla qarşılıqlı əlaqədən əvvəl baş verir. Lakin makrokosmosunda bir pişik yalnız bir vəziyyətdə ola bilər və mövcuddur. Buna görə də, Yalnız ilk baxışdan pişiyin "diri və ya ölü" vəziyyətinin qutunun açıldığı anda müəyyən edildiyi görünür. Əslində, onun taleyi detektorun nüvə ilə qarşılıqlı əlaqədə olduğu anda müəyyən edilir.

Yekun xülasə.“Detektor-nüvə-pişik” sisteminin vəziyyəti insanla - qutunun müşahidəçisi ilə deyil, nüvənin müşahidəçisi olan detektorla əlaqələndirilir.

vay. Beynim az qala qaynamağa başladı! Ancaq paradoksun həllini özünüz başa düşmək necə də gözəldir! Köhnə tələbənin müəllim haqqında zarafatında olduğu kimi: “Mən bunu deyəndə başa düşdüm!”

Sheldonun Schrödinger's Cat paradoksunun şərhi

İndi arxanıza oturub Sheldonun Schrödingerin düşüncə təcrübəsinin son şərhini dinləyə bilərsiniz. Onun təfsirinin mahiyyəti ondan ibarətdir ki, insanlar arasında münasibətlərdə tətbiq oluna bilər. Kişi ilə qadın arasındakı münasibətin yaxşı və ya pis olduğunu başa düşmək üçün qutunu açmaq lazımdır (tarixə getmək). Və bundan əvvəl onlar eyni zamanda həm yaxşı, həm də pis idilər.

Yaxşı, bu "şirin eksperiment"i necə bəyənirsiniz? İndiki vaxtda Şrödinger bir pişiklə bu cür qəddar düşüncə təcrübələrinə görə heyvan hüquqları müdafiəçilərindən çoxlu cəza alacaqdı. Və ya bəlkə pişik deyil, Şrödingerin pişiyi idi?! Yazıq qız, bu Schrödingerdən kifayət qədər əziyyət çəkdi (((

Növbəti nəşrlərdə görüşənədək!

Hər kəsə xoş gün və xoş axşam arzulayıram!

P.S. Fikirlərinizi şərhlərdə paylaşın. Və suallar verin.

P.S. Bloqa abunə olun - abunə forması məqalənin altında yerləşir.