День рождения Эрвина Шредингера. Что там про кота?
12 августа 1887 года родился австрийский физик-теоретик, один из создателей квантовой механики, лауреат Нобелевской премии по физике и альпинист-любитель Эрвин Шрёдингер. Многие из нас хоть раз да слышали про самый популярный его эксперимент — «кот Шрёдингера». В чем его суть, зачем он нужен, и что с котом?
Кот Шрёдингера — он как бы есть, но его как бы и нет
Дисклеймер: ни один кот в ходе мысленного эксперимента не пострадал.
А теперь представьте себе ситуацию — есть ящик, в ящике кот, синильная кислота и радиоактивное вещество. Мы этот ящик закрываем и сидим, ждем.
В течение часа один из радиоактивных атомов может распасться с вероятностью в 50%. Если это произойдет, то разобьется емкость с отравой и кот погибнет. Если ядро останется целым, то с котом все будет в порядке.
Но мы уже целый час, пока шел эксперимент, не открывали ящик и не видели, что там происходит, поэтому не можем точно сказать, жив кот или уже нет. Для нас кот, пока мы не открыли ящик и не посмотрели на него, одновременно и живой, и нет.
Понятно. А зачем это надо?
Чтобы объяснить, какой квантовый мир странный.
Этот мысленный эксперимент Шрёдингер подробно описал в 1935 году, чтобы доказать существование принципа суперпозиции — наложения процессов друг на друга.
Эксперимент с котом говорит о полнейшей неопределенности в квантовом мире.
Пока мы не посмотрели, жив кот или нет, он находится в исключающих друг друга состояниях — кот одновременно живой и мертвый.
То же самое с ядром атома — оно одновременно и целое, и распавшееся.
Такая суперпозиция возможна в квантовом мире, но недопустима в мире реальных субъектов и объектов. Кот не может быть живым и мертвым одновременно.
Про эксперимент с котом знают многие — он самый популярный из всех открытий Шрёдингера, просто потому что его проще всего понять неподготовленному человеку.
Но помимо котов и ядер Шрёдингер сделал множество открытий в различных научных сферах. Он был увлечен статистической механикой, термодинамикой, физикой диэлектиков, теорией цвета, электродинамикой, общей теорией относительности и космологией и, в конце концов, всю свою жизнь он рефлексировал на тему философии в науке.
