Кот Шрёдингера и квантовое самоубийство

Мария Роднова: литературный дневник

"Может ли кот одновременно быть и живым и мертвым? Это вовсе не вопросы из области фантастики, а вполне реальные научные задачи, решаемые квантовой физикой.
Итак, начнем с Кота Шредингера. Это мысленный эксперимент, который предложил Эрвин Шредингер с целью указать на парадокс, существующий в квантовой физике. Суть эксперимента заключается в следующем.
В закрытый ящик одновременно помещен воображаемый кот, а также такой же воображаемый механизм с радиоактивным ядром и емкостью с ядовитым газом. Согласно эксперименту, если ядро распадется, то оно приведет механизм в действие: емкость с газом откроется и кот умрет. Вероятность распада ядра составляет 1 к 2.
Парадокс заключается в том, что согласно квантовой механике если над ядром не производят наблюдение, то кот находится в так называемой суперпозиции, другими словами кот одновременно находится во взаимоисключающих состояниях (он одновременно жив и мертв). Однако если наблюдающий откроет ящик, он может убедиться, что кот находится в одном конкретном состоянии: он или жив, или мертв. По мнению Шредингера, неполнота квантовой теории состоит в том, что она не уточняет, при каких условиях кот перестает быть в суперпозиции и оказывается либо живым, либо мертвым.
Данный парадокс усугубляется экспериментом Вигнера, который добавляет к уже существующему мысленному эксперименту категорию друзей. Согласно Вигнеру, во время открытия экспериментатором коробки, он узнает, жив ли кот или мертв. Для экспериментатора кот перестает быть в суперпозиции, однако для друга, который находится за дверью, и который еще не знает о результатах эксперимента, кот все еще находится где-то "между жизнью и смертью". Так можно продолжать с бесконечным количеством дверей и друзей, и согласно подобной логике, кот будет находиться в суперпозиции до тех пор, пока все люди во Вселенной не узнают, что же увидел экспериментатор, открыв ящик.
Как же объясняет подобный парадокс квантовая физика? Квантовая физика предлагает мысленный эксперимент квантового самоубийства и два возможных варианта развития событий, исходя различных интерпретаций квантовой механики.
В ходе проведения мысленного эксперимента на участника направлено ружье, которое либо выстрелит в результате распада радиоактивного атома, либо нет. Опять 50 на 50. Таким образом, участник эксперимента либо умрет, либо нет, а пока он находится, как и кот Шредингера в суперпозиции.
Данную ситуацию можно интерпретировать по-разному с точки зрения квантовой механики. Согласно копенгагенской интерпретации, ружье рано или поздно выстрелит, и участник умрет. Согласно интерпретации Эверетта, суперпозиция предусматривает наличие двух параллельных вселенных, в которых одновременно существует участник: в одной из них он жив (ружье не выстрелило), во второй он мертв (оружие выстрелило). Однако если многомировая интерпретация верна, то в одной из вселенных участник всегда остается жив, что приводит к идее существования «квантового бессмертия».
Что касается кота Шредингера и наблюдателя эксперимента, то, согласно интерпретации Эверетта, он также оказывается вместе с котом сразу в двух Вселенных, то есть, выражаясь, «квантовым языком», «запутывается» с ним.
Звучит как история из фантастического романа, тем не менее, это одна из многих научных теорий, которая имеет место быть в современной физике" (с).

Источник: http://www.astrotime.ru/cat_SHryodingera.html


Эта цепь квантовых "жизней-смертей-жизней..." представляет собой бесконечный регресс, потому проблема никогда не будет решена. В таком случае одному из экспериментаторов приходится выбирать единственное логически обоснованное решение данной дихотомии. И если такое решение будет принято, Парменид ошибётся, ружье выстрелит и кот умрет, наконец.


Хм. Может быть, выгодно с научной т.з., чтобы все экспериментаторы всех возможных миров проголосовали за квантовое самоубийство и торжественно свершили сие действо?


Хм2. Но тогда кто же будет наблюдать их смерть и докажет ее (смерти) наличие во всех системах и мирах? Ведь если смерть невозможно доказать, ее нет. Облом-с, блин, опять мочи мочалу...


Пс: в мире квантовой физики возможны любые, самые неожиданные варианты развития проблемы живого/мертвого кота, однако это не отменяет вечные вопросы о смысле самой индивидуальной смерти, а также научного, т.е. объективного, достоверного и общезначимого (не)знания.




Другие статьи в литературном дневнике:

  • 24.11.2012. ***
  • 23.11.2012. Кот Шрёдингера и квантовое самоубийство