Котики Шредингера и неравенство Белла.
Здравствуйте.
Скажу сразу, что я не физик. Я просто люблю науку.
Недавно я кое-что понял в квантовой механике и хочу поделиться с вами.
Есть такое понятие, как суперпозиция. Это состояние частицы до измерения, когда у нее нет никаких свойств. Звучит странно но так и есть.
Вроде бы логично подумать, что все свойства у нее были и до измерения, просто мы о них не знали. Как и знаменитый Кот Шредингера наверняка либо жив либо уже помер, но никак не одновременно. Просто мы еще не заглянули в коробку и не узнали об этом.
Даже великий Эйнштейн так думал. Что частицы заранее имеют все свои свойства а суперпозиции не существует, просто квантовые физики еще недостаточно все изучили и поэтому у них получается такая ересь. Хотя по формулам все сходилось и работало.
Долгое время это невозможно было проверить.
Но в 1964 Джон Белл придумал формулу по которой получалось, что если много-много раз проводить один и тот же эксперимент с частицами, то вероятность определенного события должна быть одной, в случае если частица заранее обладала своими свойствами, и другой если она определилась со своими параметрами непосредственно в момент измерения.
Разные циферки должны были получиться.
Само неравенство Белла я вам показывать не буду. Вы же не любите формулы.
А объясню все на котиках Шредингера.
Давайте представим, что есть сумасшедший робот Шредингер, который обожает делать хитрые коробки и сажать в них котят. И делает это много-много раз.
Хитрость коробок в том что котята в них жестко закреплены и не могут сами двигаться.
На каждой коробке шесть крышек. По три на сторонах А и В.
На каждой коробке робот Шредингер написал:
"Вытащить и спасти котенка можно только открыв по очереди все крышки коробки парами, одна на стороне А другая на стороне В. Первой открываете сторону А потом В. Нижние крышки можно открыть одновременно, котенку ничего не будет, он просто повиснет на перемычке."
Долгое время мы так и делали:
Оказалось что при открывании нижних крышек хитрый механизм переворачивает котенка головой в другую сторону.
Но потом бешеного робота в очередной раз переклинило, и он усложнил задачу.
Оказалось, что теперь чтобы спаси котенка надо открыть крышки по парно на сторонах А и В, но во всех вариациях!
В общем-то ничего сложного, только теперь вместо трех открываний коробки нам придется сделать девять.
А Шредингер присылает эти коробки с котами тысячами!
И допустим, что от скуки мы решили посчитать вероятность наблюдения котенка с двух сторон при открытии пары крышек коробки.
Видимо, часть безумия передалась и нам .
Собрав кучу статистики на тысячах коробок вы видим.
И оказалось, что эта вероятность всегда будет в промежутке от 55% до 100%
Просто потому, что робот заранее закладывал котят определенным образом и строго определенным образом настраивал крышки коробок.
Вот и со свойствами элементарных частиц вероятность так же оказалась 50 процентов!
Например, что спин частицы в момент измерения окажется направленным в одну или другую сторону.
Из этого следует несколько выводов:
- Суперпозиция частиц действительно существует.
- Наблюдатель заставляет частицу определится с ее свойствами.
- Запутанные частицы реально имеют между собой связь выше скорости света.