Starp zinātniekiem, kuri nodevās kvantu fizikai, viens no ievērojamākajiem ir kaķa slavenais paradokss Šrēdingers. Viņa pilns vārds bija Ervins Rūdolfs Josefs Aleksandrs Šrēdingers, kurš bija austriešu fiziķis, dzimis Vīnē 12. gada 1887. augustā. Viņam tika piešķirta Pola Diraka, Polijas Nobela prēmija par viļņu darbības fiziku, ko sauc par Šrēdingera vienādojumu. Viņa Nobela prēmija tika piešķirta 1933. gadā kvantu fiziķa karjeras virsotnē.
Šajā rakstā mēs jums pastāstīsim visu, kas jums jāzina par biogrāfiju un Šrēdingera kaķu paradoksu.
Šrēdingera biogrāfija
Viņš ir fiziķis, kurš bija kvantu fizikas aizsākums un bija pazīstams ar savu apbrīnojamo domu eksperimentu. Tas viss radās sarakstes rezultātā ar Albertu Einšteinu 1935. gadā teorētiskā fizika caur Vīnes universitāti 1910. gadā. Viņš bija Pirmā pasaules kara dalībnieks kā artilērijas virsnieks 1914. gadā.
Žurnālā Annals of Physics ir publicēti dažādi raksti par problēmu, kas saistīta ar īpašvektoru kvantitatīvo noteikšanu. Kad viņš tālāk izstrādāja vienādojumu ar īpašvektoriem, tas kļuva par Šrēdingera vienādojumu. Vēlāk nacisma un antisemītisma dēļ viņš pameta Vāciju un devās uz Angliju. Tieši Oksfordas universitātē viņš saņēma Nobela prēmiju.
Vēlāk, 1936. gadā, viņš atgriezās Austrijā, lai strādātu Grācas universitātē.
Kvantu fizika un sasniegumi
Kvantu mehānikā jūs nevarat precīzi zināt parametra vērtību, vispirms to faktiski nenomērot. Matemātiskā teorija pilnīgi precīzi apraksta stāvokli pēc griezes momenta, ātruma un stāvokļa. Tomēr labāka ir viļņu funkcija, pēc kuras var aprēķināt daļiņas atrašanas varbūtību noteiktā brīdī un noteiktā laikā. Tāpēc varbūtības raksturs kvantu mehānikā spēja paredzēt, ka daļiņas ir arī viļņi un punkti, nevis tikai materiāli.
Starp Šrēdingera vārdiem mēs atrodam šo rindkopu, kurā teikts sekojošais:
«Esmu dzimusi vidē, nezinu, no kurienes nāku, kurp dodos, vai kas esmu. Šī ir mana situācija kā jums katram no jums. Fakts, ka katrs vīrietis vienmēr ir bijis šajā situācijā un vienmēr man neko nemāca. Viss, ko mēs varam novērot par degošajiem jautājumiem par mūsu izcelsmi un likteni, tā ir vide. Tāpēc viņi ļoti vēlas atrast tajā visu, ko mēs varam. Tieši zinātne, zināšanas, zināšanas ir visu cilvēku garīgo centienu patiesais avots.
Mēs cenšamies atklāt, ko mēs varam atrast telpiskajā un laika kontekstā, kurā mēs esam dzimuši, mēs atrodamies paši. Un šajos centienos mēs atrodam prieku, mums tas ir ļoti interesanti ».
Šrēdingera kaķis
Pēc visiem zinātnes sasniegumiem, ko ir veicinājis Šrēdingers, ir viens, kas ir kļuvis slavenāks un kas joprojām pastāv. Tas ir par Šrēdingera kaķi. Tas ir vispopulārākais paradokss kvantu fizikā. Tam ir dažādi varianti. Apskatīsim, kas tie ir: to Ervīns Šrēdingers ierosināja 1935. gadā domu eksperimentā, kas mums parāda, cik kvantu pasaule var radīt satraukumu.
Paradokss sākas, iedomājoties kaķi pilnīgi necaurspīdīgā kastē. Tās iekšpusē tika uzstādīts mehānisms, kas savieno elektronu detektoru ar āmuru. Tieši zem āmura ievieto stikla flakonu ar kaķim nāvējošu indes devu. Ja detektors paņem elektronu, tas var aktivizēt mehānismu, kas izraisa āmura nokrišanu un salauzt indes flakonu.
Tad tiek izšauts elektrons, un loģiski var notikt vairākas lietas. Pirmkārt, detektors var uzņemt elektronu un aktivizēt āmura nokrišanas mehānismu un atbrīvot indi. Ja detektors paņem elektronu, pietiek ar mehānisma aktivizēšanu. Šajā gadījumā, kaķis ieelpo indi un nomirst. Šodien atverot kastīti, mēs atradīsim mirušo kaķi.
Vēl viena iespējama iespēja ir tā, ka elektrons izliek citu ceļu un detektors to neuztver. Tādā veidā mehānisms vai netiek aktivizēts, un pudele neplīst. Tā kaķis joprojām ir dzīvs. Šajā gadījumā, atverot lodziņu, šis dzīvnieks parādīsies vesels un vesels.
Pagaidām viss ir loģiski. Galu galā tas ir eksperiments Jums ir 50% iespēja, ka dzīvnieks nonāks dzīvs vai miris. Tomēr kvantu fizika izaicina mūsu veselo saprātu.
Paradoksa skaidrojums
Elektrons ir gan vilnis, gan daļiņa. Lai saprastu, cik labi mums jāzina, ka elektrons izšaujas kā lode, bet vienlaikus arī kā vilnis. Tas ir līdzīgs viļņiem, kas veidojas, kad mēs iemetam akmeni peļķē. Proti, tas var vienlaikus iet dažādos ceļos. Tie nav iekļauti, bet drīzāk pārklājas tāpat kā viļņi pārklājas ūdens baseinā. Tātad tas iet pa detektoru, bet tajā pašā laikā iet arī pretēji.
Ja tiek atklāts elektrons, kaķis nomirst. Tajā pašā laikā viņš netiks atklāts un joprojām ir dzīvs. Atomu mērogā mēs redzam, ka abas varbūtības tiek izpildītas vienlaikus, un mēs nezinām, vai dzīvnieks nonāk dzīvs vai miris uzreiz. Abi stāvokļi reālā un iespējamā ziņā ir vienādi. Tomēr, atverot kastīti, mēs redzam tikai mirušu vai dzīvu.
Ja abas varbūtības ir patiesas un ir patiesas, kāpēc mēs redzam tikai vienu? Izskaidrojums ir tāds, ka eksperimentā tiek izmantoti kvantu fizikas likumi. Tomēr kaķis nav kvantu sistēma. Un tieši tā, ka kvantu fizika darbojās subatomiskā mērogā un tikai noteiktos apstākļos. Proti, derīgs tikai atsevišķām izolētām daļiņām. Jebkura mijiedarbība ar vidi padara kvantu fizikas likumus nepiemērojamus.
Daudzas daļiņas mijiedarbojas savā starpā, tāpēc kvantu nevar attiecināt uz reālo un lielo pasauli, kā tas notiek ar šī dzīvnieka piemēru. Jūs arī nevarat piemērot šos likumus, kad ir karsts. Kaķis ir karsta viela, un mēs, atverot lodziņu, lai novērotu rezultātu, mijiedarbojamies un piesārņojam testu. Vienīgais novērošanas fakts piesārņo eksperimentu un nosaka realitāti salīdzinājumā ar pārējo.
Es ceru, ka ar šo informāciju jūs varat uzzināt vairāk par Šrēdingeru un viņa varoņdarbiem.