Рейтинг@Mail.ru

Кот Шрёдингера

Здесь рождаются истинные Склифасовские

Модератор: BarS

Правила форума
В этом форуме запрещена любая не согласованная коммерческая реклама/раскрутка. Наказание - удаление учётной записи и/или сообщений.

Кот Шрёдингера

Сообщение boris » 01 авг 2008, 14:03

Википедия:
Суть эксперимента

В закрытый ящик помещён кот. В ящике имеется механизм, содержащий радиоактивное ядро и ёмкость с ядовитым газом. Параметры эксперимента подобраны так, что вероятность того, что ядро распадётся за 1 час, составляет 50 %. Если ядро распадается, оно приводит механизм в действие, он открывает ёмкость с газом, и кот умирает. Согласно квантовой механике, если над ядром не производится наблюдения, то его состояние описывается суперпозицией (смешением) двух состояний — распавшегося ядра и нераспавшегося ядра, следовательно, кот, сидящий в ящике, и жив, и мёртв одновременно. Если же ящик открыть, то экспериментатор обязан увидеть только какое-нибудь одно конкретное состояние — «ядро распалось, кот мёртв» или «ядро не распалось, кот жив».

Вопрос стоит так: когда система перестаёт существовать как смешение двух состояний и выбирает одно конкретное? Цель эксперимента — показать, что квантовая механика неполна без некоторых правил, которые указывают, при каких условиях происходит коллапс волновой функции и кот либо становится мёртвым, либо остаётся живым, но перестаёт быть смешением того и другого.

Вопреки расхожим представлениям, сам Шрёдингер придумал этот опыт вовсе не потому, что он верил, будто «мёртвоживые» коты существуют; наоборот, он считал квантовую механику неполной и не до конца описывающей реальность в данном случае. Поскольку ясно, что кот обязательно должен быть либо живым, либо мёртвым (не существует состояния, промежуточного между жизнью и смертью), то это означает, что это верно и для атомного ядра. Оно обязано быть либо распавшимся, либо нераспавшимся.
Грязным - вверх,
Ногами - вперёд!
Аватара пользователя
boris
это имя знают все
это имя знают все
 
Сообщения: 3540
Зарегистрирован: 25 мар 2007, 08:12
Пол: Мужской
Провайдер: Дикий Сад

Сообщение boris » 01 авг 2008, 14:03

Копенгагенская интерпретация

В копенгагенской интерпретации система перестаёт быть смешением состояний и выбирает одно из них в тот момент, когда происходит наблюдение. Эксперимент с котом показывает, что в этой интерпретации природа этого самого наблюдения — измерения — определена недостаточно. Некоторые полагают, что опыт говорит о том, что до тех пор, пока ящик закрыт, система находится в обоих состояниях одновременно, в суперпозиции состояний «распавшееся ядро, мёртвый кот» и «нераспавшееся ядро, живой кот», а когда ящик открывают, то только тогда происходит коллапс волновой функции до одного из вариантов. Другие догадываются, что «наблюдение» происходит, когда частица из ядра попадает в детектор; однако (и это ключевой момент мысленного эксперимента), в копенгагенской интерпретации нет чёткого правила, которое говорит, когда это происходит, и потому эта интерпретация неполна до тех пор, пока такое правило в неё не введено или не сказано, как его можно ввести в принципе. Точное правило таково: случайность появляется в том месте, где в первый раз используется классическое приближение.

Таким образом, мы можем опираться на следующий подход: в макроскопических системах мы не наблюдаем квантовых явлений (кроме явления сверхтекучести и сверхпроводимости); поэтому, если мы накладываем макроскопическую волновую функцию на квантовое состояние, мы из опыта должны заключить, что суперпозиция разрушается. И хотя не совсем ясно, что́ значит, что нечто является «макроскопическим» вообще, про кота точно известно, что он является макроскопическим объектом. Таким образом, копенгагенская интерпретация не считает, что до открытия ящика кот находится в состоянии смешения живого и мёртвого.
Грязным - вверх,
Ногами - вперёд!
Аватара пользователя
boris
это имя знают все
это имя знают все
 
Сообщения: 3540
Зарегистрирован: 25 мар 2007, 08:12
Пол: Мужской
Провайдер: Дикий Сад

Сообщение boris » 01 авг 2008, 14:03

Многоми́ровая интерпретация Эверетта и совместные истории

В многомировой интерпретации квантовой механики, которая не считает процесс измерения чем-то особенным, оба состояния кота существуют, но декогерируют. Когда наблюдатель открывает ящик, он запутывается с котом и от этого образуются два состояния наблюдателя, соответствующие живому и мёртвому коту, которые (состояния) не взаимодействуют друг с другом. Тот же механизм квантовой декогеренции важен и для совместных историй. В этой интерпретации только «мёртвый кот» или «живой кот» могут быть в совместной истории.

Другими словами, когда ящик открывается, Вселенная расщепляется на две разные вселенные, в одной из которых наблюдатель смотрит на ящик с мёртвым котом, а в другой — другой наблюдатель смотрит на живого кота. Парадокс?

Космолог Макс Тегмарк предложил вариацию опыта с котом Шрёдингера под названием «машина для квантового самоубийства». Он рассматривает эксперимент с котом с точки зрения самого кота и утверждает, что таким образом можно экспериментально различить копенгагенскую и многомировую интерпретации. Другая вариация эксперимента — это опыт с другом Вигнера.

Физик Стивен Хокинг однажды воскликнул: «Когда я слышу про кота Шрёдингера, моя рука тянется за ружьём!» Он перефразировал известное немецкое высказывание, сделанное нацистским «заслуженным поэтом» Гансом Йостом: «Wenn ich 'Kultur' höre, entsichere ich meinen Browning!» («Когда я слышу слово „культура“, моя рука тянется за браунингом!»)

Фактически Хокинг и многие другие физики придерживаются мнения, что «Копенгагенская школа» интерпретации квантовой механики подчёркивает роль наблюдателя безосновательно. Окончательного единства среди физиков по этому вопросу всё ещё не достигнуто.

Распараллеливание миров в каждый момент времени соответствует подлинному недетерминированному автомату в отличие от вероятностного, когда на каждом шаге выбирается один из возможных путей в зависимости от их вероятности.
Грязным - вверх,
Ногами - вперёд!
Аватара пользователя
boris
это имя знают все
это имя знают все
 
Сообщения: 3540
Зарегистрирован: 25 мар 2007, 08:12
Пол: Мужской
Провайдер: Дикий Сад

Сообщение boris » 01 авг 2008, 14:04

Практическое применение

Оказывается, вышеописанное возможно применить на практике: в квантовых вычислениях и в квантовой криптографии. По волоконно-оптическому кабелю возможно послать световой сигнал, который находится в суперпозиции двух состояний. Если злоумышленники подключатся к кабелю где-то посередине и сделают там отвод сигнала, чтобы подслушивать передаваемую информацию, то это схлопнет волновую функцию (с точки зрения копенгагенской интерпретации будет произведено наблюдение) и свет перейдёт в одно из состояний. Проведя статистические пробы света на приёмном конце кабеля, можно будет обнаружить, находится ли свет в суперпозиции состояний или над ним уже произведено наблюдение и передача в другой пункт. В принципе это делает возможным создание средств связи, которые исключают возможность незаметного перехвата сигнала и подслушивания.

Этот эксперимент (который в принципе может быть выполнен, хотя работающие системы квантовой криптографии, способные передавать большие объёмы информации, всё ещё не созданы) также показывает, что «наблюдение» в копенгагенской интерпретации не имеет отношения к сознанию наблюдателя, поскольку в данном случае к изменению статистики на конце кабеля приводит совершенно неодушевлённое ответвление провода.

В квантовых вычислениях состоянием Шредингеровского кота называется особое перепутанное состояние кубитов, при котором они все находятся в одинаковой суперпозиции всех нулей или единиц, то есть |00…0>+|11…1>.
Грязным - вверх,
Ногами - вперёд!
Аватара пользователя
boris
это имя знают все
это имя знают все
 
Сообщения: 3540
Зарегистрирован: 25 мар 2007, 08:12
Пол: Мужской
Провайдер: Дикий Сад

Сообщение boris » 01 авг 2008, 14:05

В книге Терри Пратчетта «Кот без дураков» в юмористической форме описывается порода т. н. «Шрёдингеровских котов», произошедших от того самого кота Шрёдингера.

Ученые не учли только одно важное обстоятельство. Экспериментатор, может, и не знает, что происходит в ящике, зато кот знает. Еще бы ему не знать! Сэмюэль Джонсон как-то заметил, что ничто так не помогает сосредоточиться, как близость виселицы. У кота в ящике положеньице не лучше: «Сейчас этот тип в белом халате откроет крышку. А ну как он обнаружит, что я уже окочурился?» Тут уж поневоле станешь проявлять чудеса сообразительности. Напуганный мрачным предчувствием — или насмотревшись на кванты, порхающие по лаборатории, — кот шмыгнул в другое время (пространство) — и поминай как звали. Позднее несколько растерянного кота нашли в чулане дворника. Эволюция быстро подхватывает всякую новую идею. Потомки подопытного кота унаследовали эту необычную способность выходить из любой передряги. А потомство у него было весьма и весьма многочисленное. Еще бы — с его-то талантом. Соответствующие гены оказались такими стойкими, что сегодня Шрёдингеровская порода заметна уже во многих котах. Она проявляется в умении проникать в запертые помещения и выбираться оттуда. Под «помещениями» мы подразумеваем не только комнаты и дома, но также холодильники, коробки, в которых вы везёте кота к ветеринару («Ей-богу, я его сам туда посадил!»), и многое другое. Если вы вчера вечером вышвырнули кота из дома, а утром он мирно почивает у вас под кроватью, значит, это Шрёдингеровский кот.
Грязным - вверх,
Ногами - вперёд!
Аватара пользователя
boris
это имя знают все
это имя знают все
 
Сообщения: 3540
Зарегистрирован: 25 мар 2007, 08:12
Пол: Мужской
Провайдер: Дикий Сад

Сообщение boris » 01 авг 2008, 14:09

Также этот мысленный эксперимент не раз упоминается в других произведениях Пратчетта, например, в романе «Дамы и господа»:
С формальной точки зрения, кот, закрытый в ящике, может быть либо живым, либо мертвым. Но определить это можно, только открыв крышку. Именно это действие, связанное с открыванием ящика, определяет состояние кота, хотя ученые ошибаются — на самом деле состояний у кота может быть три, а именно: Живой, Мертвый и Вне Себя От Бешенства.
Грязным - вверх,
Ногами - вперёд!
Аватара пользователя
boris
это имя знают все
это имя знают все
 
Сообщения: 3540
Зарегистрирован: 25 мар 2007, 08:12
Пол: Мужской
Провайдер: Дикий Сад

Сообщение Dr_Fraid » 01 авг 2008, 15:22

а причем тут кот?
неужели нельзя сделать несколько сотен(иль тысяч -многовато) наблюдений и измерить вероятность или вывести правило.
кот или умрет или нет...или будет жив в одном измерении и умрет в другом?
рано мне думать об этом
«Реальной нравственности» не существует;
Аватара пользователя
Dr_Fraid
это имя знают все
это имя знают все
 
Сообщения: 1241
Зарегистрирован: 12 фев 2007, 18:07
Откуда: меднес...
Пол: Мужской
Провайдер: Киевстар

Сообщение savthegood » 01 авг 2008, 19:53

Стремная тема если честно -- слишком заумно написанно.

На сколько я ее понимаю, это что-то похожее что и из добром и злом, хорошим и плохим -- оно стает таким только если кто-то навешает на что-то или кого-то такой ярлык. Если б не это -- то любое явление, вещь, событие были б идеальными изначально. (если идеалом считать что-то что не имеет недостатков [ определять что-то определяя чем оно не является всегда легче ]).

И.З. Это только мой несвязный клубок рванных идиотских и оффтопных ниток-мыслей...может еще у кого-то залежалось -- делитесь, не стесняйтесь :D
savthegood
это имя знают все
это имя знают все
 
Сообщения: 327
Зарегистрирован: 12 фев 2007, 12:48

Сообщение Dr_Fraid » 01 авг 2008, 23:42

да!!! ато два дурак только нашлось чтоб ответь на такую заумную тему)
«Реальной нравственности» не существует;
Аватара пользователя
Dr_Fraid
это имя знают все
это имя знают все
 
Сообщения: 1241
Зарегистрирован: 12 фев 2007, 18:07
Откуда: меднес...
Пол: Мужской
Провайдер: Киевстар

Сообщение BarS » 01 авг 2008, 23:54

На самом деле тема очень интересная. Потому что до сих пор точно так и неизвестно что будет с котом. И не зря Стивен Хокинг желает пристрелить кота и всех учёных, которые возятся с ним. Этот кот открывает дыру в уравнениях Квантовой Механики, которую до сих пор никто залатать не может.

Мне например очень нравится Многомировая интерпретация. Прям аш дух захватывает, когда представляю себе бесконечную вселенную, бесконечно разветвляющуюся на бесконечное число бесконечных вселенных. Класс!!! Хотя, если для доказательства Копенгагенской интерпретации можно попытаться придумать какой-то эксперимент, то Многомировая интерпретация, мне кажется, абсолютно недоказуема.
Всех убью, один останусь
Сироту всякий норовит обидеть
Аватара пользователя
BarS
Неприкасаемый
Неприкасаемый
 
Сообщения: 4481
Зарегистрирован: 11 фев 2007, 19:38
Откуда: 194.145.199.200
Пол: Мужской
Провайдер: Амрон

Сообщение savthegood » 02 авг 2008, 00:17

BarS писал(а):На самом деле тема очень интересная. Потому что до сих пор точно так и неизвестно что будет с котом. И не зря Стивен Хокинг желает пристрелить кота и всех учёных, которые возятся с ним. Этот кот открывает дыру в уравнениях Квантовой Механики, которую до сих пор никто залатать не может.

Мне например очень нравится Многомировая интерпретация. Прям аш дух захватывает, когда представляю себе бесконечную вселенную, бесконечно разветвляющуюся на бесконечное число бесконечных вселенных. Класс!!! Хотя, если для доказательства Копенгагенской интерпретации можно попытаться придумать какой-то эксперимент, то Многомировая интерпретация, мне кажется, абсолютно недоказуема.
я так понимаю, та реальность которую не видет наблюдатель это как квадратный корень из -1, верно?
savthegood
это имя знают все
это имя знают все
 
Сообщения: 327
Зарегистрирован: 12 фев 2007, 12:48

Сообщение boris » 02 авг 2008, 00:44

Skysilent писал(а):а причем тут кот?

Согласно Шрёдингеру, это всё-таки кошка. Из оригинальной статьи Шрёдингера: «Die Psi-Funktion des ganzen Systems würde das so zum Ausdruck bringen, daß in ihr die lebende und die tote Katze (s. v. v.) zu gleichen Teilen gemischt oder verschmiert sind.»

Вообще-то тема котов в науке представлена неслабо. Например, широко известна история про кошку Роберта Вуда, которая чистила его спетрограф:
История эта имеет много версий. Года два назад за нее взялась «Тайм», и рассказ стал чем то вроде серии кошачьих приключений в руках ловких писак из газет, которые изобразили кошку ассистентом чародея, аккуратно проделывающим свой номер, когда Вуд позовет ее «Кис, кис, поди сюда и очисти спектроскоп от паутины!» Вариантов так много, что не знаю, в состояний ли сам Вуд рассказать историю вполне правдиво. То, что произошло в действительности, можно рассказать просто и коротко. Спектроскоп состоял из длинной деревянной трубы, в целых сорок два фута, и примерно шести дюймов диаметром, торчавшей из стены сарая на железных подставках; в одном конце ее находилась дифракционная решетка, а на другом — щель и зеркало. За первую зиму и весну после постройки в нее забрались пауки и сплели свою паутину. Когда Вуд возвратился в июне, он заметил дерзкое вторжение. Он схватил кошку и засунул ее — не без сопротивления с ее стороны — в один конец трубы, а затем закрыл его. Кошка, не имея других перспектив, доползла по туннелю к свету и выскочила из другого конца, волоча за собой целый шлейф из паутины, после чего в ужасе бросилась через забор от столь страшного места. Профессор совсем не ожидал, что это событие ждет всемирная известность, но вскользь упомянул о нем в статье, посланной в Philosophical Magazine . Это был просто скорый, эффективный и бесплатный способ добиться желаемого результата первым подручным средством.
Грязным - вверх,
Ногами - вперёд!
Аватара пользователя
boris
это имя знают все
это имя знают все
 
Сообщения: 3540
Зарегистрирован: 25 мар 2007, 08:12
Пол: Мужской
Провайдер: Дикий Сад

Сообщение Dr_Fraid » 02 авг 2008, 01:51

да) Роль котом не слаба)...Чисто как уборщиков)
Живих существ как то не жаль, ведь для науки все не жаль)
Через годика три четыре(буду понимать что тут написано) отпишусь)
«Реальной нравственности» не существует;
Аватара пользователя
Dr_Fraid
это имя знают все
это имя знают все
 
Сообщения: 1241
Зарегистрирован: 12 фев 2007, 18:07
Откуда: меднес...
Пол: Мужской
Провайдер: Киевстар

Сообщение boris » 02 авг 2008, 19:03

BarS писал(а):Хотя, если для доказательства Копенгагенской интерпретации можно попытаться придумать какой-то эксперимент, то Многомировая интерпретация, мне кажется, абсолютно недоказуема.

Проведенные опыты по квантовой телепортации фактически подтвердили Копенгагенскую интерпретацию.
я так понимаю, та реальность которую не видет наблюдатель это как квадратный корень из -1, верно?

Собственно, квантовый компьютер так и работает, оперируя своеобразным аналогом бита - кубитом, комплексным битом.

Короче, мысленный эксперимент с котом Шрёдингера показывает, что бывает когда законы микромира начинают проявляться в макромире. Первые это ощутившие на себе были жители Хиросимы и Нагасаки...
Работы в области квантовых вычислений и квантовых эффектов телепортации показывают другие возможные приложения пересечения микро- и макромира. Использование нанотехнологий тоже из этой области, так что дальше будет (как говорила Алиса) "всё чудесатее и чудесатее".
Грязным - вверх,
Ногами - вперёд!
Аватара пользователя
boris
это имя знают все
это имя знают все
 
Сообщения: 3540
Зарегистрирован: 25 мар 2007, 08:12
Пол: Мужской
Провайдер: Дикий Сад

Сообщение Meadowy » 02 авг 2008, 20:33

А не пробовали в квантовой механике использовать законы нечеткой логики. Тогда у кота появится третье состояние: что-то типа - скорее жив чем мертв или наоборот - скорее мертв чем жив. :) Хотя это еще больше все запутывает %)
Да ямбись оно хореем через амфибрахий
Аватара пользователя
Meadowy
это имя знают все
это имя знают все
 
Сообщения: 1173
Зарегистрирован: 06 ноя 2007, 15:34
Откуда: Aivazovsky str.
Пол: Мужской
Провайдер: Дикий Сад

След.

Вернуться в Философский уголок

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1

cron