юмор шутки и приколы

Американский физик разгадал парадокс...

Американский физик разгадал парадокс кота Шредингера

В 1935 году великий физик, нобелевский лауреат и основоположник квантовой механики Эрвин Шредингер сформулировал свой знаменитый парадокс, иллюстрирующий феномен нелокальности, возникающий при явлении квантовой запутанности.

Ученый предположил, что если взять некого кота и поместить его в стальную непрозрачную коробку с "адской машиной", то через час он будет жив и мертв одновременно. Механизм в коробке выглядит следующим образом: внутри счетчика Гейгера находится микроскопическое количество радиоактивного вещества, способного распасться за час лишь на один атом; при этом оно с той же вероятностью может и не распасться. Если распад все же произойдет, то сработает рычажный механизм и молоток разобьет сосуд с синильной кислотой и кот погибнет; если распада не будет, то сосуд останется цел, а кот - жив и здоров.

Если бы речь шла не о коте и коробке, а о мире субатомных частиц, то ученые бы сказали, что кот и жив и мертв одновременно, однако в макромире такое умозаключение некорректно. Так почему же мы оперируем такими понятиями, когда речь идет о более мелких частицах материи?
Иллюстрация Шредингера является наилучшим примером для описания главного парадокса квантовой физики: согласно ее законам, частицы, такие как электроны, фотоны и даже атомы существуют в двух состояниях одновременно ("живых" и "мертвых", если вспоминать многострадального кота). Эти состояния называются суперпозициями.
Американский физик Арт Хобсон (Арт-Hobson) из университета Арканзаса (Arkansas Государственный университет) предложил свое решение данного парадокса.

"Измерения в квантовой физике базируются на работе неких макроскопических устройств, таких как счетчик Гейгера, при помощи которых определяется квантовое состояние микроскопических систем - атомов, фотонов и электронов. Квантовая теория подразумевает, что если вы подсоедините микроскопическую систему (частицу) к некому макроскопическому устройству, различающему два разных состояния системы, то прибор (счетчик Гейгера, например) перейдет в состояние квантовой запутанности и тоже окажется одновременно в двух суперпозициях. Однако невозможно наблюдать это явление непосредственно, что делает его неприемлемым", - рассказывает физик.
Хобсон говорит, что в парадоксе Шредингера кот играет роль макроскопического прибора, счетчика Гейгера, подсоединенного к радиоактивному ядру, для определения состояния распада или "нераспада" этого ядра. В таком случае, живой кот будет индикатором "нераспада", а мертвый кот - показателем распада. Но согласно квантовой теории, кот, так же как и ядро, должен пребывать в двух суперпозициях жизни и смерти.

Вместо этого, по словам физика, квантовое состояние кота должно быть запутанным с состоянием атома, что означает что они пребывают в "нелокальной связи" друг с другом. То есть, если состояние одного из запутанных объектов внезапно сменится на противоположное, то состояние его пары точно также поменяется, на каком бы расстоянии друг от друга они ни находились. При этом Хобсон ссылается на экспериментальные подтверждения этой квантовой теории.
"Самое интересное в теории квантовой запутанности - это то, что смена состояния обеих частиц происходит мгновенно: никакой свет или электромагнитный сигнал не успел бы передать информацию от одной системы к другой. Таким образом, можно сказать, что это один объект, разделенный на две части пространством, и неважно, как велико расстояние между ними", - поясняет Хобсон.





2014-10-07 12:36:59
комментарии:



Все услуги фриланса по 500 рублей!