kot Schrödingera wyjaśniony: najprostsze wyjaśnienie w historii!
astronomowie rzadko nurkują w fizykę, nie mówiąc już o świecie fizyki kwantowej. Jednak niektóre pojęcia kwantowe są z pewnością warte poznania, niezwykle fascynujące i proste do uchwycenia! Jednym z najbardziej znanych eksperymentów kwantowych był kot Schrödingera. Bez zbędnych ceregieli, zagłębimy się w Wyjaśnienie kota Schrödingera!
ostrzeżenie: nie próbuj tego eksperymentu!
eksperyment z kotem Schrödingera jest tym, co nazywamy eksperymentem myślowym. Innymi słowy, w rzeczywistości nie przeprowadzamy eksperymentu, zamiast tego używamy tylko wyobraźni i rozumowania. W rzeczywistości, jak się później dowiemy, fizycznie niemożliwe jest przeprowadzenie eksperymentu z kotem Schrödingera, nawet gdybyśmy chcieli.
mając to na uwadze, proszę w żadnym wypadku nie próbować przeprowadzać tego eksperymentu. Ten artykuł ma na celu wyłącznie edukowanie jednego na celu eksperymentu, a nie do jego wykonania!
kot Schrödingera wyjaśnił; kim jest Schrödinger?
wśród płodnej, nagrodzonej nagrodą Nobla kariery Schrödingera był jego niesławny eksperyment z kotem. W rzeczywistości ten eksperyment porównawczy był przedmiotem żartów, koszul, odcinków programów telewizyjnych i nie tylko! Jednak eksperyment Schrödingera z kotem został z czasem źle zinterpretowany i źle zrozumiany. Stąd proste podejście do tego artykułu, które pomoże nam w pełni zrozumieć, skąd pochodzi genialny Erwin!
kot Schrödingera wyjaśnia: eksperyment
najpierw kot jest umieszczany w zamkniętym pudełku na godzinę. Ponadto wewnątrz pudełka znajduje się pojemnik z radioaktywnym materiałem
, licznik Geigera (prosta maszyna wykrywająca cząstki radioaktywne), młotek i pojemnik śmiertelnego cyjanku.
użycie właściwego materiału radioaktywnego pozwala na dokładnie 50/50 szans, że w ciągu jednej godziny wyemitowana zostanie pojedyncza radioaktywna cząstka. Jeśli nie jesteś pewien, dlaczego materiał radioaktywny to zrobi …
rozpad radioaktywny odświeżacz:
materiały radioaktywne zawierają dodatkową energię i czują się niestabilne! Dlatego, aby ponownie stać się stabilnymi, uwalniają lub emitują tę energię w cząstkach. Nazywamy to rozpadem radioaktywnym.
następnie nasz licznik Geigera będzie czekał na emisję radioaktywnej cząstki. A jeśli zarejestruje cząstkę, pozwoli Młotkowi upuścić. W rezultacie młotek otwiera śmiertelny pojemnik z cyjankiem, zabijając kota.
w końcu po otwarciu pudełka kot będzie martwy lub żywy w zależności od wyniku.
jednak przed otwarciem pudełka kot jest zarówno martwy, jak i żywy. W rzeczywistości jest to właśnie cel eksperymentu Schrödingera z kotem. Ale jak to możliwe?
kot Schrödingera wyjaśnił: wyniki
zasadniczo nic o materii nie jest pewne, dopóki jej nie zaobserwujemy. W rzeczywistości ten proces myślowy jest znany jako Copenhageninterpretacja fizyki kwantowej. Innymi słowy, samo patrzenie na materię faktycznie zmienia wynik tego co się z nią dzieje! Dziwne, co?
rzeczywiście, dlatego wcześniej w tym artykule ogłosiliśmy, że nie można fizycznie przeprowadzić tego
eksperymentu, nawet jeśli tego chcą! Głównym celem eksperymentu jest to, że przed obserwacją kot jest jednocześnie martwy i żywy. Dlatego wizualne obserwowanie lub monitorowanie kota podczas jego godziny w pudełku zmieniłoby się i uniemożliwiłoby wynik. Niełatwo o tym myśleć, prawda?
Ale prawdopodobieństwo istnienia sprawy w niektórych miejscach jest znacznie wyższe niż w innych. Na przykład, atom węgla w Twoim diamentowym pierścieniu może być teraz na Księżycu. Jednak o wiele bardziej prawdopodobne jest, że atom węgla jest na twoim palcu!
właściwie to właśnie ten styl myślenia był celem kota Schrödingera! Widzisz, podczas gdy Schrödinger uznał takie możliwości za prawdziwe dla pojedynczych cząstek, nie byłyby one możliwe dla większych obiektów, takich jak koty.
w rzeczywistości Schrödinger stworzył swój słynny Koci eksperyment myślowy, aby pokazać, jak absurdalna była interpretacja kopenhaska dla większych obiektów. Co za postać!
kot Schrödingera wyjaśnił: wniosek
Ok, właśnie dużo wyjaśniliśmy! Ale podsumowując, Podzielmy to na trzy proste punkty:
- po godzinie spędzonej w eksperymentalnym pudełku, kot Schrödingera ma 50% szans na śmierć i 50% na bycie żywym
- ale podczas gdy kot jest w pudełku, jest jednocześnie martwy i żywy (interpretacja kopenhaska)
- eksperyment Schrödingera został hipotetycznie wykorzystany do pokazania, że Schrödinger nie zgadza się z interpretacją kopenhaską dla większych obiektów, takich jak kot!