Кот Шрёдингера жив!
Пещера Анахорета тут - https://vk.com/anahoretcomics, если не нравятся комментарии то там есть ссылки и на всякие другие соц.сети.
Пещера Анахорета тут - https://vk.com/anahoretcomics, если не нравятся комментарии то там есть ссылки и на всякие другие соц.сети.
Привет всем!
Сразу буду рубить с плеча и к делу:
Элементарных частиц много и они разные. В некоторых статьях приводиться пример того, что когда мы наблюдаем за фотоном (условно - частицой света) мы влияем на него тем, что сталкиваем наши, "наблюдательные" фотоны с фотоном исследуемым.
Фотон имеет относительно малую энергию и потенциал. "Относительно малую" по сравнению, например, с протоном. Говоря очень условно - фотон равен нулю, а протон будет равен 100. Т.е. протон по сравнению с фотоном это как танк (протон) и листочек (фотон).
Система квантовой запутанности распространяется не только на фотоны, но и на другие элементарные частицы.
Вопрос - почему нельзя наблюдать за тяжелым протоном с помощью легких фотонов, тем самым избежав влияние наблюдателя ( = влияния фотона) на протон?
Несколько месяцев назад шла я на пары (к слову, учусь на технической специальности, неплохо понимаю физику). Передо мной идут два парня лет двадцати. Начало диалога уже не помню, каждый пытался блеснуть знаниями перед другим. Позабавил обрывок диалога:
-хм, а кот Шрёдингера это из психологии?
-не, это из физики
-а, точно...
-он доказывает, что параллельные вселенные существуют
(арт взят с пикабу, Художник Danial Ryan)
Долгое время считалось, что законы квантовой механики распространяются только на крошечные объекты, вроде фотонов. Однако физики доказали, что этим правилам могут подчиняться и очень крупные (по меркам молекулярного мира) тела.
Наверное, вы не раз слышали про мысленный эксперимент, который в свое время сформулировал австрийский физик Эрвин Шрёдингер — тот самый, с котом, коробкой и радиоактивным изотопом. По условиям эксперимента, кот может быть одновременно мертв и не мертв, то есть находится в состоянии своего рода квантовой неопределенности — «суперпозиции». Что ж, ученые не стали сажать котов в коробки, а просто провернули тот же эксперимент с огромной молекулой, состоящей из 2000 атомов.
Квантовая суперпозиция была протестирована бесчисленное количество раз на небольших системах, и физики успешно показали, что отдельные частицы могут находиться в двух местах одновременно. Но в подобном масштабе такого рода эксперименты ранее не проводились.
Этот эксперимент позволяет исследователям уточнить гипотезы квантовой механики и лучше понять, как на самом деле работает эта эта загадочная отрасль физики — а также то, как законы квантовой механики объединяются с более традиционными, более масштабными законами физики классической. «Наши результаты показывают отличное согласование с квантовой теорией и не могут быть объяснены с позиции классической физики», утверждают исследователи в своей статье.
В частности, новое исследование включает уравнение Шредингера, которое описывает, как даже отдельные частицы могут вести себя как волны и проявляться в нескольких местах одновременно. Проще всего описать их взаимодействие как рябь на пруду, в который вы кинули сразу несколько камешков.
Чтобы доказать свою гипотезу, ученые организовали эксперимент с двумя щелями — опыт, хорошо знакомый квантовым физикам. Обычно он состоит в проецировании отдельных частиц света (фотонов) через две щели. Если бы фотоны действовали просто как частицы, результирующая проекция света на другую сторону показала бы просто одну полосу. Но на деле свет, проецируемый на другую сторону, показывает интерференционную картину — множество полос, которые взаимодействуют подобно волнам. Как видите, доказательство даже не требует сверхчувствительного оборудования.
Нам кажется, что фотоны находятся в двух местах одновременно, подобно кошке Шредингера. Но, как многим известно, кошка находится в двух состояниях, пока у нее нет стороннего наблюдателя. Когда же коробка открыта, состояние кошки становится определенным — она или жива, или мертва.
То же самое с фотонами. Как только свет измеряется или наблюдается непосредственно человеком, суперпозиция исчезает, и состояние фотона фиксируется. Это одна из главных загадок в основе всей квантовой механики
Исследователи повторили эксперимент с двумя щелями, но использовали не фотоны, а электроны, атомы и небольшие молекулы. Но теперь физики показали, что и огромные молекулы подчиняются тем же правилам! Команда использовала огромные соединения атомов, состоящие из 2000 «деталей», для создания квантовых интерференционных картин, как если бы они вели себя как волны и находились в более чем одном месте одновременно.
Эти колоссальные молекулы известны как «олиготетрафенилпорфирины, обогащенные фторалкилсульфанильными цепями», и некоторые из них были в 25 000 раз превосходили атомы водорода по массе. Но по мере того, как молекулы увеличиваются в размерах, они также становятся менее стабильными, а потому ученым удавалось создавать им помехи только в течение семи миллисекунд за один раз, используя недавно разработанное оборудование — интерферометр волновой материи. Приходилось учитывать даже такие факторы, как вращение Земли и гравитационное притяжение самих атомов. Что ж, работа того стоила.
Теперь мы знаем, что правила квантовой механики применимы не только к ничтожно малым объектам, вроде фотонов, но и к намного более крупным телам. Предыдущий рекорд представлял собой молекулу лишь из 800 атомов — считалось, что это предел, после которого вместо законов квантовой физики начинают действовать законы физики классической. Но и это еще не конец: команда уверена, что уже совсем скоро сможет поставить новый рекорд.
Кот Шрёдингера — мысленный эксперимент, предложенный австрийским физиком–теоретиком, одним из создателей квантовой механики, Эрвином Шрёдингером, которым он хотел показать неполноту квантовой механики при переходе от субатомных систем к макроскопическим.
Вот вы говорите - Кот Шрёдингера. А как вам мужские носки!? Вот где квантовая суперпозиция! Мало того что мы не знаем в каком состоянии находится носок (левый он, или правый), так если один носок удалить от другого на бесконечное расстояние, и надеть второй (измерить его состояние) то состояние второго тоже изменится (коллапсирует). Вывод: носки - это квантовое вещество!
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.
Взять с собой побольше вкусняшек, запасное колесо и знак аварийной остановки. А что сделать еще — посмотрите в нашем чек-листе. Бонусом — маршруты для отдыха, которые можно проехать даже в плохую погоду.