
Доктор Шредингер, Ваша кошка еще жива.
Написала бестселлер, прекрасно играет в покер
(На каре из тузов ей всегда выпадает джокер),
Раздает интервью, в интернете ведет журнал,
И, сказать по секрету, весьма популярный блоггер.
Ящик – форма Вселенной, какой ее создал Бог.
Геометрия рая: шесть граней и ребра-балки,
По периметру – вышки, забор, КПП, мигалки.
Иногда вспоминается кресло, камин, клубок,
И его почему-то бывает ужасно жалко.
Доктор Шредингер, Ваша кошка не видит снов,
Бережет свою смерть в портсигаре из бычьей кожи,
Не мечтает однажды создателю дать по роже,
Хочет странного – редко, но чаще всего весной.
Любит сладкое. Впрочем, несладкое любит тоже.
Вероятности пляшут канкан на подмостках стен,
Мироздание нежится в узких зрачках кошачьих.
Ваша кошка, герр Шредингер, терпит невольный плен
И не плачет. Представьте себе, никогда не плачет.
(с) Светлана Ширанкова
реальная Кошка Шредингера Шредингер, размышляя о странностях поведения частиц,
поставил мысленный эксперимент, который до сих пор смущает умы.
Допустим,- сказал ученый,- в закрытом ящике находится кошка. Там же есть счетчик Гейгера, баллончик с ядовитым газом и радиоактивная частица. Если последняя проявит себя как корпускула, счетчик радиоактивности сработает, включит баллончик с газом и кошка умрет. Если частица поведет себя как волна, счетчик не среагирует, и животное, соответственно, останется в живых. Что можно сказать о кошке глядя на закрытый ящик? С житейской точки зрения кошка либо жива, либо нет.
Но законы квантовой физики предполагают, что кошка и жива, и мертва одновременно с вероятностью 0,5. И такое ее странное состояние будет продолжаться до тех пор, пока какой-нибудь наблюдатель не снимет эту неопределенность, заглянув в ящик. Шредингер и сам был не рад, когда запустил в оборот такую абстракцию. Ученые всех стран переполошились.
Выходит и человек может быть наполовину жив - наполовину мертв, или, наполовину здесь - наполовину там? Тогда (в начале ХХ века) специалисты сошлись на том, что законы микромира не стоит переносить на большой мир. Другими словами - что дозволено электрону, то человеку ни-ни.
Суть опыта с котом
В закрытый ящик помещён кот. В ящике имеется механизм, содержащий радиоактивное ядро и ёмкость с ядовитым газом. Параметры эксперимента подобраны так, что вероятность того, что ядро распадётся за 1 час, составляет 50 %. Если ядро распадается, оно приводит механизм в действие, он открывает ёмкость с газом, и кот умирает. Согласно квантовой механике, если над ядром не производится наблюдения, то его состояние описывается суперпозицией (смешением) двух состояний — распавшегося ядра и нераспавшегося ядра, следовательно, кот, сидящий в ящике, и жив, и мёртв одновременно. Если же ящик открыть, то экспериментатор обязан увидеть только какое-нибудь одно конкретное состояние — «ядро распалось, кот мёртв» или «ядро не распалось, кот жив».
Вопрос стоит так: когда система перестаёт существовать как смешение двух состояний и выбирает одно конкретное? Цель эксперимента — показать, что квантовая механика неполна без некоторых правил, которые указывают, при каких условиях происходит коллапс волновой функции и кот становится либо мёртвым, либо остаётся живым, но перестаёт быть смешением того и другого.
«Мёртвоживой» кот
Вопреки расхожим представлениям, сам Шрёдингер придумал этот опыт вовсе не потому, что он верил, будто «мёртвоживые» коты существуют; наоборот, он считал квантовую механику неполной и не до конца описывающей реальность в данном случае. Поскольку ясно, что кот обязательно должен быть либо живым, либо мёртвым (не существует состояния, промежуточного между жизнью и смертью), то это означает, что это верно и для атомного ядра. Оно обязано быть либо распавшимся, либо нераспавшимся.