Кот Шредингера - это эксперимент по квантовой физике. Эрвин Шрёдингер предложил его в 1935 году, в ответ на копенгагенскую интерпретацию квантовой физики.
Шрёдингер писал:
Можно даже подстроить довольно нелепые дела. Кошка заперта в стальной камере вместе со следующим прибором (который должен быть защищен от прямого вмешательства кошки): в счетчике Гейгера есть крошечный кусочек радиоактивного вещества, настолько маленький, что, возможно, в течение часа распадается только один из атомов, но также, с одинаковой вероятностью, возможно, ни одного; если это происходит, то счетчик разряжается и через реле выпускает молоток, который разбивает небольшую колбу с синильной кислотой. Если оставить всю эту систему на час, можно сказать, что кошка все еще жива, если тем временем ни один атом не распался. Пси-функция всей системы выражается в том, что в ней живая и мертвая кошка (простите за выражение) смешана или размазана равными частями.
Типичным для таких случаев является то, что неопределенность, изначально ограниченная атомной областью, трансформируется в макроскопическую неопределенность, которая затем может быть разрешена прямым наблюдением. Это мешает нам столь наивно принять как действительную "размытую модель" для представления реальности. Сама по себе она не будет воплощать ничего неясного или противоречивого. Есть разница между трясущейся или неаккуратной фотографией и снимком облаков и тумана.
- Эрвин Шрёдингер, Die gegenwärtige Situation in der Quantenmechanik (Нынешняя ситуация в квантовой механике), Naturwissenschaften
(переведено Джоном Д. Триммером в сборнике трудов Американского философского общества)
Проще говоря, Шрёдингер заявил, что если вы положите кошку и что-то, что может убить кошку (радиоактивный атом) в коробку и запечатаете ее, вы не узнаете, была ли кошка мертва или жива, пока не откроете коробку, так что до тех пор, пока коробка не откроется, кошка будет (в некотором смысле) и "мертва и жива". Это используется для представления того, как работает научная теория. Никто не знает, если любая научная теория правильна или неправильна до тех пор, пока сказанная теория не может быть испытана и доказана.
Физику можно разделить на два типа: классическая физика и квантовая механика. Классическая физика объясняет большинство физических взаимодействий, например, почему мяч отскакивает при падении. Она также может быть использована для предсказания физических взаимодействий, например, что произойдет, когда вы уроните мяч. Однако есть некоторые физические взаимодействия, которые она не объясняет; например, как свет может превратиться в электричество. Квантовая механика предоставляет физикам способ объяснить, почему такие вещи происходят.
Копенгагенская интерпретация используется для объяснения того, что происходит с малейшей частью атома (суб-атомной частицей), не глядя на нее (наблюдая за ней или измеряя ее). Математика используется для того, чтобы показать, насколько вероятно, что что-то произойдет с частицей. Частица может быть описано как 50% вероятности быть в одном месте в одно время, или 50% вероятности быть в одном месте в другое время. Это также может быть выражено в виде диаграммы (или формы волны). Это очень удобно при выполнении расчетов по квантовой физике.
Однако единственный способ быть на 100% уверенным в том, где находится частица, - это наблюдать за ней. До тех пор, пока вы не увидите ее, в Копенгагенской интерпретации сказано, что частица находится там, а не там. Только когда ты наблюдаешь частицу, ты знаешь, есть она там или нет.
Хотя в квантовой физике это имеет смысл, в классической (реальной) физике это не имеет смысла.
Шрёдингер хотел показать, что такое мышление о квантовой механике привело бы к абсурдным ситуациям. Он разработал мыслительный эксперимент.
Кошку помещают в комнату, отделенную от внешнего мира.
Счетчик Гейгера, который подсчитывает количество радиоактивного распада и немного радиоактивного элемента находятся в помещении.
В течение одного часа один из атомов радиоактивного материала может распасться (или сломаться из-за того, что материал не является устойчивым), а может и не распасться.
Если материал сломается, то высвободится атомная частица, которая попадет в счетчик Гейгера, что высвободит ядовитый газ, который убьет кошку.
Теперь вопрос в том, жив кот или мертв? Шрёдингер говорит, что в соответствии с копенгагенской интерпретацией, пока дверь закрыта, кошка жива и мертва. Невозможно узнать, пока дверь открыта. Но, открыв дверь, человек вмешивается в эксперимент. Человек и эксперимент должны быть описаны со ссылкой друг на друга.
Глядя на эксперимент, человек оказал влияние на эксперимент, поэтому он может не дать нам правильного ответа.
Мыслительный эксперимент был придуман Шрёдингером, чтобы продемонстрировать глупость мышления о квантовых состояниях для крупных объектов. Он также неоднократно упоминался в поп-культуре.
