एक मांजर जी एकाच वेळी जिवंत आणि मृत आहे. श्रोडिंगरची मांजर - प्रसिद्ध विरोधाभासी प्रयोग

"क्वांटम सिद्धांताने कोणालाही धक्का बसला नाही, ते समजत नाही,” क्वांटम सिद्धांताचे संस्थापक नील्स बोहर म्हणाले.
शास्त्रीय भौतिकशास्त्राचा आधार - जगाचे अस्पष्ट प्रोग्रामिंग, अन्यथा लॅपलाशियन निर्धारवाद, क्वांटम मेकॅनिक्सच्या आगमनाने, अनिश्चितता आणि संभाव्य घटनांच्या जगाच्या आक्रमणाने बदलले गेले. आणि इथे, तसे, विचार प्रयोग सैद्धांतिक भौतिकशास्त्रज्ञांसाठी निघाले. हे टचस्टोन होते ज्यावर नवीनतम कल्पना तपासल्या गेल्या.

श्रोडिंगरची मांजर हा एक विचार प्रयोग आहे, एर्विन श्रॉडिंगरने प्रस्तावित केले होते, ज्यासह त्याला सबटॉमिक सिस्टीम ते मॅक्रोस्कोपिक सिस्टीममध्ये संक्रमणामध्ये क्वांटम मेकॅनिक्सची अपूर्णता दर्शवायची होती.

एक मांजर बंद बॉक्समध्ये ठेवली जाते. बॉक्समध्ये रेडिओएक्टिव्ह कोर आणि विषारी वायूचा कंटेनर असलेली यंत्रणा असते. 1 तासात केंद्रक क्षय होण्याची शक्यता 1/2 आहे. जर कोर विघटित झाला, तर ते गतिमान यंत्रणा सेट करते, ते गॅस कंटेनर उघडते आणि मांजर मरते. क्वांटम मेकॅनिक्सनुसार, जर न्यूक्लियसचे निरीक्षण केले गेले नाही, तर त्याच्या अवस्थेचे वर्णन दोन अवस्थांच्या सुपरपोझिशन (मिश्रण) द्वारे केले जाते - एक कुजलेला केंद्रक आणि एक न कुजलेला केंद्रक, म्हणून, बॉक्समध्ये बसलेली मांजर जिवंत आणि मृत दोन्ही स्थितीत असते. एकाच वेळी. जर बॉक्स उघडला असेल, तर प्रयोगकर्त्याला फक्त एकच विशिष्ट स्थिती दिसू शकते - "न्यूक्लियसचे विघटन झाले आहे, मांजर मेली आहे" किंवा "न्युक्लियसचे विघटन झाले नाही, मांजर जिवंत आहे."

व्यवस्था कधी संपते?जसे की दोन राज्ये मिसळणे आणि एक विशिष्ट निवडणे?

प्रयोगाचा उद्देश- वेव्ह फंक्शन कोणत्या परिस्थितीत कोलमडते हे दर्शविणाऱ्या काही नियमांशिवाय क्वांटम मेकॅनिक्स अपूर्ण आहे हे दर्शविण्यासाठी (मापन दरम्यान घडणाऱ्या वस्तूच्या क्वांटम स्थितीत तात्काळ बदल) आणि मांजर एकतर मृत होते किंवा जिवंत राहते, परंतु ते थांबते. दोन्हीचे मिश्रण.

हे स्पष्ट आहे की मांजर एकतर जिवंत किंवा मृत असणे आवश्यक आहे (जीवन आणि मृत्यू दरम्यान कोणतीही मध्यवर्ती स्थिती नाही), याचा अर्थ असा आहे की हे अणू केंद्रकासाठी देखील सत्य आहे. ते अपरिहार्यपणे एकतर कुजलेले किंवा कुजलेले असेल.

ईपीआर विरोधाभासावर चर्चा करण्यासाठी श्रोडिंगरचा लेख "द करंट सिच्युएशन इन क्वांटम मेकॅनिक्स" 1935 मध्ये जर्मन जर्नल नॅचरल सायन्सेसमध्ये मांजरीसह एक विचार प्रयोग सादर करतो.

आइन्स्टाईन-पॉडॉल्स्की-रोसेन आणि श्रोडिंगर यांच्या कागदपत्रांमध्ये "क्वांटम एन्टँगलमेंट" चे विचित्र स्वरूप (श्रोडिंगरने प्रचलित केलेला शब्द) दर्शविला आहे, जे क्वांटम अवस्थांचे वैशिष्ट्य आहे जे दोन प्रणालींच्या अवस्थांचे सुपरपोझिशन आहेत (उदाहरणार्थ, दोन सबटॉमिक कण ).

क्वांटम मेकॅनिक्सची व्याख्या

क्वांटम मेकॅनिक्सच्या अस्तित्वादरम्यान, शास्त्रज्ञांनी त्याचे विविध अर्थ लावले आहेत, परंतु आज सर्वात जास्त समर्थित आहेत "कोपनहेगन" आणि "अनेक जग".

"कोपनहेगन व्याख्या"- क्वांटम मेकॅनिक्सची ही व्याख्या नील्स बोहर आणि वर्नर हायझेनबर्ग यांनी कोपनहेगन (1927) मध्ये त्यांच्या संयुक्त कार्यादरम्यान तयार केली होती. शास्त्रज्ञांनी क्वांटम मेकॅनिक्समध्ये अंतर्भूत असलेल्या कॉर्पस्क्युलर-वेव्ह द्वैतवादाच्या परिणामी उद्भवलेल्या प्रश्नांची उत्तरे देण्याचा प्रयत्न केला आहे, विशेषतः, मापनाचा प्रश्न.

कोपनहेगन व्याख्येमध्ये, प्रणाली राज्यांचे मिश्रण बनणे थांबवते आणि जेव्हा निरीक्षण येते तेव्हा त्यापैकी एक निवडते. मांजरीवरील प्रयोग दर्शवितो की या व्याख्येमध्ये या निरीक्षणाचे स्वरूप - मोजमाप - पुरेसे परिभाषित केलेले नाही. काहींचा असा विश्वास आहे की अनुभव असे सूचित करतो की जोपर्यंत बॉक्स बंद आहे, प्रणाली एकाच वेळी दोन्ही स्थितीत असते, "कुजलेले केंद्रक, मृत मांजर" आणि "अवघड न्यूक्लियस, जिवंत मांजर" या राज्यांच्या वरच्या स्थितीत असते आणि जेव्हा बॉक्स उघडला जातो, त्यानंतरच वेव्ह फंक्शन एका वेरिएंटवर कोसळते. इतरांचा असा अंदाज आहे की जेव्हा न्यूक्लियसमधील कण डिटेक्टरवर आदळतो तेव्हा "निरीक्षण" होते; तथापि (आणि हा विचारप्रयोगाचा मुख्य मुद्दा आहे) कोपनहेगनच्या व्याख्येमध्ये असे कधी घडते असे कोणतेही स्पष्ट नियम नाहीत, आणि म्हणून हा नियम जोपर्यंत त्यात मांडला जात नाही तोपर्यंत हे स्पष्टीकरण अपूर्ण आहे किंवा ते कसे आहे हे सांगितले जात नाही. ओळख करून दिली जाऊ शकते. अचूक नियम हा आहे: ज्या ठिकाणी शास्त्रीय अंदाजे प्रथमच वापरले जातात त्या ठिकाणी यादृच्छिकता दिसून येते.

अशाप्रकारे, आम्ही खालील दृष्टिकोनावर अवलंबून राहू शकतो: आम्ही मॅक्रोस्कोपिक प्रणालींमध्ये क्वांटम घटनांचे निरीक्षण करत नाही (अतिप्रवाहता आणि सुपरकंडक्टिव्हिटीच्या घटना वगळता); म्हणून जर आपण क्वांटम अवस्थेवर मॅक्रोस्कोपिक वेव्हफंक्शन सुपरइम्पोज केले तर सुपरपोझिशन कोसळते असा निष्कर्ष आपण अनुभवातून काढला पाहिजे. आणि सर्वसाधारणपणे काहीतरी "मॅक्रोस्कोपिक" आहे याचा अर्थ काय हे पूर्णपणे स्पष्ट नसले तरी, मांजर ही एक मॅक्रोस्कोपिक वस्तू आहे हे निश्चितपणे ज्ञात आहे. अशा प्रकारे, बॉक्स उघडण्यापूर्वी मांजर जिवंत आणि मृत यांच्यामध्ये मिसळण्याच्या स्थितीत आहे हे कोपनहेगनच्या व्याख्याने मानले नाही.

"मल्टी-वर्ल्ड इंटरप्रिटेशन" मध्येक्वांटम मेकॅनिक्सचे, जे मोजमाप प्रक्रियेला काहीतरी विशेष मानत नाही, मांजरीच्या दोन्ही अवस्था अस्तित्वात आहेत, परंतु डीकोहेर, म्हणजे. एक प्रक्रिया उद्भवते ज्यामध्ये क्वांटम मेकॅनिकल सिस्टीम संवाद साधते वातावरणआणि वातावरणात उपलब्ध माहिती मिळवते किंवा अन्यथा पर्यावरणाशी "फसते". आणि जेव्हा निरीक्षक बॉक्स उघडतो तेव्हा तो मांजरीमध्ये अडकतो आणि त्यातून निरीक्षकाच्या दोन अवस्था तयार होतात, जिवंत आणि मृत मांजरीशी संबंधित असतात आणि या अवस्था एकमेकांशी संवाद साधत नाहीत. क्वांटम डीकोहेरन्सची समान यंत्रणा "संयुक्त" इतिहासासाठी देखील महत्त्वपूर्ण आहे. या व्याख्येमध्ये, "सामायिक इतिहासात फक्त "मृत मांजर" किंवा "जिवंत मांजर" असू शकते.

दुसऱ्या शब्दांत, जेव्हा बॉक्स उघडला जातो, तेव्हा विश्व दोन भिन्न विश्वांमध्ये विभाजित होते, ज्यापैकी एक निरीक्षक मृत मांजरीसह बॉक्सकडे पाहत असतो आणि दुसऱ्यामध्ये, निरीक्षक जिवंत मांजरीकडे पाहत असतो.

"विग्नरचा मित्र" चा विरोधाभास

विग्नरचा मित्र विरोधाभास हा श्रोडिंगरच्या मांजरीच्या विरोधाभासाचा एक गुंतागुंतीचा प्रयोग आहे. नोबेल पारितोषिक विजेते, अमेरिकन भौतिकशास्त्रज्ञ यूजीन विग्नर यांनी "मित्र" श्रेणी सादर केली. प्रयोग पूर्ण केल्यानंतर, प्रयोगकर्ता बॉक्स उघडतो आणि त्याला एक जिवंत मांजर दिसते. बॉक्स उघडण्याच्या क्षणी मांजरीची स्थिती "कोर विघटित झाला नाही, मांजर जिवंत आहे." अशा प्रकारे, प्रयोगशाळेत, मांजर जिवंत असल्याचे ओळखले गेले. लॅबच्या बाहेर एक "मित्र" आहे. मांजर जिवंत आहे की मेली हे अद्याप मित्राला माहीत नाही. जेव्हा प्रयोगकर्ता त्याला प्रयोगाच्या परिणामाची माहिती देतो तेव्हाच मित्र मांजर जिवंत असल्याचे ओळखतो. परंतु इतर सर्व "मित्रांनी" अद्याप मांजर जिवंत असल्याचे ओळखले नाही, आणि जेव्हा त्यांना प्रयोगाच्या निकालाची माहिती दिली जाईल तेव्हाच ते ओळखतील. अशा प्रकारे, जेव्हा विश्वातील सर्व लोकांना प्रयोगाचा परिणाम माहित असेल तेव्हाच मांजर पूर्णपणे जिवंत म्हणून ओळखली जाऊ शकते. स्केल मध्ये या बिंदू पर्यंत मोठे विश्वमांजर एकाच वेळी अर्धी मृत आणि अर्धी मृत राहते.

उपरोक्त सराव मध्ये लागू केले आहे: क्वांटम संगणन आणि क्वांटम क्रिप्टोग्राफी मध्ये. फायबर ऑप्टिक केबल दोन अवस्थांच्या सुपरपोझिशनमध्ये प्रकाश सिग्नल पाठवते. जर हल्लेखोरांनी मध्यभागी कुठेतरी केबलला जोडले आणि प्रसारित माहिती ऐकण्यासाठी तेथे सिग्नल टॅप केले, तर हे वेव्ह फंक्शन कोलमडेल (कोपनहेगन व्याख्याच्या दृष्टिकोनातून, एक निरीक्षण केले जाईल) आणि प्रकाश एका राज्यात जाईल. केबलच्या प्राप्तीच्या शेवटी प्रकाशाच्या सांख्यिकीय चाचण्या घेतल्यावर, प्रकाश राज्यांच्या सुपरपोझिशनमध्ये आहे की नाही किंवा तो आधीच पाहिला गेला आहे आणि दुसर्या बिंदूवर प्रसारित केला गेला आहे की नाही हे शोधणे शक्य होईल. यामुळे संप्रेषणाची साधने तयार करणे शक्य होते जे अगोचर सिग्नल इंटरसेप्शन आणि इव्हस्ड्रॉपिंग वगळतात.

प्रयोग (जे तत्त्वतः केले जाऊ शकते, जरी मोठ्या प्रमाणात माहिती प्रसारित करण्यास सक्षम क्वांटम क्रिप्टोग्राफीची कार्यप्रणाली अद्याप तयार केलेली नाही) हे देखील दर्शविते की कोपनहेगन व्याख्येतील "निरीक्षण" चा निरीक्षकाच्या मनाशी काहीही संबंध नाही, कारण या प्रकरणात केबलच्या शेवटी आकडेवारीत बदल केल्याने वायरची पूर्णपणे निर्जीव शाखा होते.

आणि क्वांटम कंप्युटिंगमध्ये, "श्रोडिंगर मांजर" स्थिती ही क्यूबिट्सची एक विशेष गुंतलेली अवस्था आहे, ज्यामध्ये ते सर्व शून्य किंवा एकाच्या एकाच सुपरपोझिशनमध्ये असतात.

("क्युबिट"क्वांटम कॉम्प्युटरमध्ये माहिती साठवण्यासाठी सर्वात लहान घटक आहे. हे दोन eigenstates मान्य करते, परंतु ते त्यांच्या सुपरपोझिशनमध्ये देखील असू शकते. जेव्हा तुम्ही क्यूबिटची स्थिती मोजता तेव्हा ते यादृच्छिकपणे स्वतःच्या स्थितींपैकी एका स्थितीत संक्रमण होते.)

वास्तवात! "श्रोडिंगरच्या मांजरीचा" लहान भाऊ

"श्रोडिंगरची मांजर" दिसल्याला 75 वर्षे झाली आहेत, परंतु तरीही क्वांटम भौतिकशास्त्राचे काही परिणाम पदार्थ आणि त्याच्या गुणधर्मांबद्दलच्या आपल्या सामान्य कल्पनांशी विसंगत आहेत. क्वांटम मेकॅनिक्सच्या नियमांनुसार, "मांजर" ची अशी स्थिती निर्माण करणे शक्य आहे जेव्हा ते जिवंत आणि मृत दोन्ही असते, म्हणजे. दोन राज्यांच्या क्वांटम सुपरपोझिशनच्या स्थितीत असेल. तथापि, सराव मध्ये, अशा एक क्वांटम superposition निर्मिती मोठ्या संख्येनेअणू अद्याप शक्य नाहीत. अडचण अशी आहे की सुपरपोझिशनमध्ये जितके जास्त अणू आहेत, तितकी ही स्थिती कमी स्थिर आहे बाह्य प्रभावते नष्ट करण्याचा प्रयत्न करा.

व्हिएन्ना विद्यापीठातील भौतिकशास्त्रज्ञ (जर्नलमध्ये प्रकाशन निसर्ग संप्रेषण”, 2011) जगात प्रथमच 430 अणू असलेल्या आणि क्वांटम सुपरपोझिशनच्या स्थितीत सेंद्रिय रेणूचे क्वांटम वर्तन प्रदर्शित करण्यात यशस्वी झाले. प्रयोगकर्त्यांनी मिळवलेले रेणू ऑक्टोपससारखे आहे. रेणूंचा आकार 60 अँग्स्ट्रॉम्सच्या क्रमाने आहे आणि रेणूसाठी डी ब्रॉग्ली तरंगलांबी फक्त 1 पिकोमीटर होती. असा "आण्विक ऑक्टोपस" श्रोडिंगरच्या मांजरीमध्ये अंतर्भूत गुणधर्म प्रदर्शित करण्यास सक्षम होता.

क्वांटम आत्महत्या

क्वांटम आत्महत्या हा क्वांटम मेकॅनिक्समधील एक विचारप्रयोग आहे जो जी. मोरावेक आणि बी. मार्शल यांनी स्वतंत्रपणे प्रस्तावित केला होता आणि 1998 मध्ये कॉस्मॉलॉजिस्ट मॅक्स टेगमार्क यांनी त्याचा विस्तार केला होता. हा विचार प्रयोग, श्रोडिंगरच्या मांजरीच्या विचार प्रयोगाचा एक बदल असल्याने, क्वांटम मेकॅनिक्सच्या दोन व्याख्यांमधील फरक स्पष्टपणे दर्शवितो: कोपनहेगन व्याख्या आणि एव्हरेटचे अनेक-विश्व व्याख्या.

खरं तर, प्रयोग हा मांजराच्या दृष्टिकोनातून श्रोडिंगरच्या मांजरीचा प्रयोग आहे.

प्रस्तावित प्रयोगात, एक बंदूक सहभागीकडे निर्देशित केली जाते, जी शूट करते किंवा शूट करत नाही, कोणत्याही किरणोत्सर्गी अणूच्या क्षयवर अवलंबून असते. प्रयोगाच्या परिणामी बंदूक निघून जाईल आणि सहभागी मरण पावण्याची शक्यता 50% आहे. जर कोपनहेगनची व्याख्या बरोबर असेल, तर शेवटी बंदूक निघून जाईल आणि स्पर्धक मरेल.
जर एव्हरेटची अनेक-जागतिक व्याख्या बरोबर असेल, तर प्रत्येक प्रयोगाच्या परिणामी, विश्वाचे दोन ब्रह्मांडांमध्ये विभाजन होते, ज्यापैकी एक सहभागी जिवंत राहतो आणि दुसरा मरतो. ज्या जगामध्ये सहभागी मरण पावतो, त्यांचे अस्तित्व संपुष्टात येते. याउलट, गैर-मृत सहभागीच्या दृष्टिकोनातून, सहभागी गायब झाल्याशिवाय प्रयोग चालू राहील. याचे कारण असे की, कोणत्याही शाखेत, सहभागी केवळ तो ज्या जगात टिकतो त्या प्रयोगाचा परिणाम पाहण्यास सक्षम असतो. आणि जर अनेक-विश्वांचे स्पष्टीकरण बरोबर असेल, तर सहभागीच्या लक्षात येईल की प्रयोगादरम्यान ते कधीही मरणार नाहीत.

सहभागी कधीही या परिणामांबद्दल बोलू शकणार नाही, कारण बाहेरील निरीक्षकाच्या दृष्टिकोनातून, प्रयोगाच्या परिणामाची संभाव्यता अनेक-जगातील आणि कोपनहेगन व्याख्यांमध्ये समान असेल.

क्वांटम अमरत्व

क्वांटम अमरत्व हा क्वांटम आत्मघाती विचार प्रयोगातून उद्भवलेला एक विचार प्रयोग आहे, ज्यामध्ये असे म्हटले आहे की, क्वांटम मेकॅनिक्सच्या अनेक-जगातील व्याख्येनुसार, स्वत: ची जाणीव ठेवण्याची क्षमता असलेले प्राणी अमर आहेत.

कल्पना करा की प्रयोगातील सहभागी त्याच्या जवळील अणुबॉम्बचा स्फोट करतो. जवळजवळ सर्व समांतर विश्वांमध्ये, अणुस्फोटामुळे सहभागी नष्ट होईल. परंतु, असे असूनही, पर्यायी विश्वांचा एक छोटा संच असावा ज्यामध्ये सहभागी कसा तरी टिकून राहतो (म्हणजेच विश्व ज्यामध्ये संभाव्य बचाव परिस्थितीचा विकास शक्य आहे). क्वांटम अमरत्वाची कल्पना अशी आहे की सहभागी जिवंत राहतो आणि अशा प्रकारे समुच्चयातील कमीतकमी एका विश्वात, जरी अशा विश्वांची संख्या त्यांच्या संख्येच्या तुलनेत अत्यंत लहान असली तरीही, सभोवतालचे वास्तव जाणण्यास सक्षम आहे. सर्व शक्य विश्वे. अशा प्रकारे, कालांतराने, सहभागींना असे आढळेल की ते कायमचे जगू शकतात. या अनुमानाशी काही समांतर मानववंशीय तत्त्वाच्या संकल्पनेत आढळू शकतात.

दुसरे उदाहरणक्वांटम आत्महत्येच्या कल्पनेतून उद्भवते. या वैचारिक प्रयोगात, सहभागी स्वतःकडे बंदूक दाखवतो, जी काही किरणोत्सर्गी अणूच्या क्षयच्या परिणामावर अवलंबून असते किंवा गोळीबार करू शकते. प्रयोगाच्या परिणामी बंदूक निघून जाईल आणि सहभागी मरण पावण्याची शक्यता 50% आहे. जर कोपनहेगनची व्याख्या बरोबर असेल, तर शेवटी बंदूक निघून जाईल आणि स्पर्धक मरेल.

जर एव्हरेटची अनेक-जागतिक व्याख्या बरोबर असेल, तर प्रत्येक प्रयोगाच्या परिणामी, विश्वाचे दोन ब्रह्मांडांमध्ये विभाजन होते, ज्यापैकी एक सहभागी जिवंत राहतो आणि दुसरा मरतो. ज्या जगामध्ये सहभागी मरण पावतो, त्यांचे अस्तित्व संपुष्टात येते. याउलट, नॉन-डेड पार्टिसिपंटच्या दृष्टिकोनातून, सहभागी गायब झाल्याशिवाय प्रयोग चालूच राहील, कारण प्रत्येक विश्वाच्या विभाजनानंतर, तो स्वतःला त्या विश्वातच ओळखू शकेल जिथे तो जिवंत राहिला. अशाप्रकारे, जर एव्हरेटचे बहु-जागतिक व्याख्या बरोबर असेल, तर सहभागी असे म्हणू शकतो की प्रयोगादरम्यान ते कधीही मरणार नाहीत, ज्यामुळे त्यांचे अमरत्व "सिद्ध" होईल, किमान त्यांच्या दृष्टिकोनातून.

क्वांटम अमरत्वाचे समर्थक असे दर्शवितात की हा सिद्धांत भौतिकशास्त्राच्या कोणत्याही ज्ञात नियमांचा विरोध करत नाही (ही स्थिती वैज्ञानिक जगामध्ये एकमताने मान्यतेपासून दूर आहे). ते त्यांचे तर्क खालील दोन विवादास्पद गृहितकांवर आधारित आहेत:
- एव्हरेटची बहु-जागतिक व्याख्या बरोबर आहे, परंतु कोपनहेगन व्याख्या नाही, कारण नंतरचे समांतर विश्वांचे अस्तित्व नाकारते;
- प्रयोगादरम्यान सहभागीचा मृत्यू होऊ शकतो अशा सर्व संभाव्य परिस्थितींमध्ये किमान एक लहान उपसंच आहे जेथे सहभागी जिवंत आहे.

क्वांटम अमरत्वाच्या सिद्धांताविरूद्ध संभाव्य युक्तिवाद असा असू शकतो की दुसरी गृहितक एव्हरेटच्या अनेक-जगाच्या व्याख्यांनुसार आवश्यक नाही आणि ते भौतिकशास्त्राच्या नियमांशी विरोधाभास असू शकते, जे सर्व संभाव्य वास्तवांना लागू होते. क्वांटम फिजिक्सचे अनेक-विश्वांचे स्पष्टीकरण "काहीही शक्य आहे" असे सूचित करत नाही. हे फक्त असे सूचित करते की वेळेच्या एका विशिष्ट क्षणी विश्वाला इतर अनेकांमध्ये विभागले जाऊ शकते, ज्यापैकी प्रत्येक संभाव्य परिणामांपैकी एकाशी संबंधित असेल. उदाहरणार्थ, थर्मोडायनामिक्सचा दुसरा नियम सर्व संभाव्य विश्वांसाठी सत्य आहे असे मानले जाते. याचा अर्थ असा की सैद्धांतिकदृष्ट्या या कायद्याचे अस्तित्व समांतर विश्वाच्या निर्मितीस प्रतिबंध करते जेथे त्याचे उल्लंघन केले जाईल. याचा परिणाम असा असू शकतो की प्रयोगकर्त्याच्या दृष्टीकोनातून अशा वास्तविकतेच्या स्थितीचे यश मिळू शकते जिथे त्याचे पुढील अस्तित्व अशक्य होते, कारण यासाठी भौतिकशास्त्राच्या नियमांचे उल्लंघन करणे आवश्यक आहे, जे आधी केलेल्या गृहीतकानुसार, सर्व संभाव्य वास्तवांसाठी वैध आहे.

उदाहरणार्थ, वर वर्णन केलेल्या अणुबॉम्ब स्फोटात, ज्यामध्ये सहभागी जिवंत राहील अशा मूलभूत जैविक तत्त्वांचे उल्लंघन न करणाऱ्या प्रशंसनीय परिस्थितीचे वर्णन करणे खूप कठीण आहे. आण्विक स्फोटाच्या मध्यभागी पोहोचलेल्या तापमानात जिवंत पेशी अस्तित्वात असू शकत नाहीत. क्वांटम अमरत्वाचा सिद्धांत वैध राहण्यासाठी, एकतर आग लागणे आवश्यक आहे (आणि त्यामुळे अणुस्फोट होत नाही), किंवा काही घटना घडणे आवश्यक आहे जे भौतिकशास्त्राच्या अद्याप न सापडलेल्या किंवा सिद्ध न झालेल्या नियमांवर आधारित असेल. चर्चेतील सिद्धांताविरूद्ध आणखी एक युक्तिवाद म्हणजे सर्व प्राण्यांमध्ये नैसर्गिक जैविक मृत्यूची उपस्थिती असू शकते, जी कोणत्याही समांतर विश्वात टाळता येत नाही (किमान विज्ञानाच्या विकासाच्या या टप्प्यावर)

दुसरीकडे, थर्मोडायनामिक्सचा दुसरा नियम हा सांख्यिकी नियम आहे आणि चढउतारांची घटना कोणत्याही गोष्टीशी विरोधाभास करत नाही (उदाहरणार्थ, विश्वातील निरीक्षकाच्या जीवनासाठी योग्य परिस्थिती असलेल्या प्रदेशाचे स्वरूप जे सामान्यतः उष्णतेच्या मृत्यूची स्थिती; किंवा, तत्त्वतः, अणु स्फोटाच्या परिणामी सर्व कणांची संभाव्य हालचाल, जेणेकरून त्यातील प्रत्येक पर्यवेक्षकाच्या मागे उडून जाईल), जरी असे चढउतार सर्व संभाव्य परिणामांच्या अगदी लहान भागामध्येच घडतील. जैविक मृत्यूच्या अपरिहार्यतेशी संबंधित युक्तिवाद देखील संभाव्य विचारांच्या आधारे नाकारला जाऊ शकतो. प्रत्येक सजीवासाठी हा क्षणवेळ, तो पुढच्या सेकंदासाठी जिवंत असेल अशी शून्य नसलेली संभाव्यता आहे. अशा प्रकारे, पुढील अब्ज वर्षे जिवंत राहण्याची शक्यता देखील शून्य नसलेली आहे (कारण ते मोठ्या संख्येने शून्य नसलेल्या घटकांचे उत्पादन आहे), जरी ते फारच कमी आहे.

क्वांटम अमरत्वाच्या कल्पनेची समस्या अशी आहे की, त्यानुसार, एखाद्या आत्म-जागरूक व्यक्तीला अत्यंत संभव नसलेल्या घटनांचा अनुभव घेण्यास "बळजबरीने" केले जाईल जे अशा परिस्थितीत घडतील ज्यामध्ये सहभागी मरणार आहे. जरी अनेक समांतर विश्वांमध्ये सहभागी मरण पावला तरी, सहभागी व्यक्तीला व्यक्तिनिष्ठपणे समजू शकणारी काही विश्वे अत्यंत संभव नसलेल्या परिस्थितीत विकसित होतील. हे, यामधून, कार्यकारणभावाच्या तत्त्वाचे उल्लंघन करू शकते, ज्याचे स्वरूप क्वांटम भौतिकशास्त्रात अद्याप पुरेसे स्पष्ट नाही.

जरी क्वांटम अमरत्वाची कल्पना मुख्यत्वे "क्वांटम आत्महत्या" प्रयोगातून उद्भवली असली तरी, टेगमार्कचा असा तर्क आहे की कोणत्याही सामान्य परिस्थितीत, मृत्यूपूर्वीची प्रत्येक विचारसरणी पातळी कमी होण्याच्या टप्प्यातून (काही सेकंदांपासून अनेक वर्षांपर्यंत) जाते. आत्म-जाणीव, ज्याचा क्वांटम मेकॅनिक्सशी काहीही संबंध नाही आणि सहभागी व्यक्तीला एका जगातून दुसर्‍या जगामध्ये जात राहून, त्याला टिकून राहण्यास सक्षम बनवून त्याचे अस्तित्व चालू ठेवण्याची शक्यता नाही.

येथे, एक तर्कसंगत निरीक्षक जो केवळ तुलनेने कमी संख्येने संभाव्य स्थितींमध्ये स्वतःबद्दल जागरूक असतो ज्यामध्ये तो आत्म-चेतना टिकवून ठेवतो, म्हणून बोलायचे तर, "निरोगी शरीर" मध्ये राहतो. निरिक्षक, चेतना राखून, अपंग राहण्याची शक्यता, तो असुरक्षित राहण्यापेक्षा खूप जास्त आहे. कोणत्याही प्रणालीमध्ये (सजीव जीवांसह) बरेच काही असते अधिक शक्यतापरिपूर्ण आकारात राहण्यापेक्षा चुकीचे कार्य करणे. बोल्टझमनच्या अर्गोडिक गृहीतकानुसार, अमर निरीक्षकाने जितक्या लवकर किंवा नंतर चैतन्य टिकवून ठेवण्यास सुसंगत अशा सर्व अवस्थांमधून जावे, ज्यामध्ये त्याला असह्य त्रास सहन करावा लागतो - आणि शरीराच्या इष्टतम कार्याच्या राज्यांपेक्षा अशा अनेक अवस्था असतील. अशाप्रकारे, दार्शनिक डेव्हिड लुईसने युक्तिवाद केल्याप्रमाणे, आपण आशा केली पाहिजे की अनेक-जगातील व्याख्या चुकीची आहे.

श्रोडिंगरची मांजर ही सर्व मांजरी, मांजरी, मांजरी, मांजरींपैकी सर्वात रहस्यमय आहे ज्यांना मानवजात प्रिय आहे. व्हायरल "मांजर" व्हिडिओ लाखो दैनंदिन दृश्यांसह वर्ल्ड वाइड वेबवर पसरत आहेत आणि बिलबोर्डवरील गोंडस मांजरीच्या प्रतिमा आम्हाला कोणतेही उत्पादन विकत घेऊ शकतात. विज्ञानाच्या लोकप्रियतेच्या क्षेत्रात, मिशा आणि धारीदार नायक देखील आहेत. अधिक स्पष्टपणे, एक श्रोडिंगरची मांजर आहे. तुम्ही क्वांटम मेकॅनिक्सच्या समस्यांना सामोरे जात नसले तरीही तुम्ही त्याच्याबद्दल नक्कीच ऐकले असेल. मग जवळजवळ शंभर वर्षांपासून प्रसिद्ध मांजर भौतिकशास्त्रज्ञ आणि गीतकारांना का त्रास देते आणि आधुनिक काळातील सर्वात जिज्ञासू वस्तूंपैकी एक बनते. सामूहिक संस्कृती?

रूपक म्हणून श्रोडिंगरची मांजर

हे जितके विरोधाभासी वाटते तितकेच, ऑस्ट्रियन सैद्धांतिक भौतिकशास्त्रज्ञ आणि नोबेल पारितोषिक विजेते एर्विन श्रोडिंगर हे सर्वात रहस्यमय मांजरीचे "वडील" आहेत, मालक नाहीत. शेवटी श्रोडिंगरची मांजरहा एक विचार प्रयोग आहे, एक सैद्धांतिक विरोधाभास आहे आणि क्वांटम सुपरपोझिशनसाठी खरोखर आश्चर्यकारक रूपक आहे.

मांजर होती का?

प्रश्न "श्रोडिंगरकडे मांजर होती का?" अजूनही उघडे आहे. जरी, अनेक स्त्रोतांच्या मते, सुरुवातीच्या आवृत्तींपैकी एकामध्ये भौतिकशास्त्रआजशास्त्रज्ञाचा त्याच्या पाळीव मांजरी मिल्टनसोबतचा फोटो आहे. दुसरीकडे, 1935 च्या लेखाच्या मूळ मजकूरात, जिथे एर्विन श्रोडिंगरने त्याच्या काल्पनिक प्रयोगाचे वर्णन केले आहे, ती मुळीच मांजर नाही, तर मांजर आहे (कात्झे मरतात). भौतिकशास्त्रज्ञाने त्याच्या संकल्पनेचे मुख्य पात्र म्हणून मांजरीचे प्रतिनिधी का निवडले? मांजरीचे मांजर कसे झाले? हे प्रश्न वक्तृत्वपूर्ण राहणे नशिबी वाटते.

श्रोडिंगरची मांजर 50% शक्यतांसह मेली आहे

designua / shutterstock.com

तथापि, जर संशोधकाचे प्रेरणास्रोत त्याचे वैयक्तिक पाळीव प्राणी असेल तर, वरवर पाहता, याचे कारण मांजरीने तुटलेली फुलदाणी किंवा खराब झालेले वॉलपेपर होते. कारण प्रयोगादरम्यान श्रोडिंगरची मांजर जी मुख्य गोष्ट करते ती म्हणजे ती स्टीलच्या बॉक्समध्ये बंद होते आणि ... मरते. खरे, 50% च्या संभाव्यतेसह. अधिक तंतोतंत, गरीब प्राण्याव्यतिरिक्त, किरणोत्सर्गी कोर असलेली एक विशेष यंत्रणा आणि विषारी वायू असलेले कंटेनर बॉक्सच्या आत ठेवलेले आहे. जर कोर फुटला तर यंत्रणा कार्य करते आणि सोडलेल्या वायूमुळे मांजर मरते. जर ते कार्य करत नसेल तर ते जगते. परंतु बॉक्स उघडणारा निरीक्षकच त्याचे भवितव्य शोधू शकतो. तोपर्यंत, मांजर जिवंत आणि मृत दोन्ही आहे.

मांजरीशिवाय, क्वांटम मेकॅनिक्स समान नाही

ही संपूर्ण परिस्थिती, पहिल्या दृष्टीक्षेपात विरोधाभासी, क्वांटम मेकॅनिक्सच्या तरतुदींपैकी एक स्पष्टपणे स्पष्ट करते. त्याच्या मते, अणू केंद्रक एकाच वेळी सर्व संभाव्य स्थितींमध्ये आहे: क्षय आणि नॉन-क्षय. जर अणूचे निरीक्षण केले नाही, तर त्याची स्थिती या दोन वैशिष्ट्यांच्या मिश्रणाने वर्णन केली जाते. म्हणून, एक मांजर, वाचा - अणूचे केंद्रक, जिवंत आणि मृत दोन्ही आहे. आणि हे फक्त अशक्य आहे. याचा अर्थ असा की क्वांटम मेकॅनिक्समध्ये काही नियम नसतात जे मांजरीचे नशीब कोणत्या परिस्थितीत स्पष्टपणे स्पष्ट आहे हे निर्धारित करतात.

श्रोडिंगरची मांजर: वाण

स्टीलच्या बॉक्समध्ये पौराणिक मांजरीसह काय घडत आहे याचा अर्थ आश्चर्यकारक नाही.

• कोपनहेगन विविधता

क्वांटम मेकॅनिक्सची कोपनहेगन व्याख्या आहे, ज्याचे लेखक नील्स बोहर आणि वर्नर हायझेनबर्ग आहेत. तिच्या मते, मांजर निरीक्षकाची पर्वा न करता दोन्ही अवस्थेत राहते. तथापि, निर्णायक क्षण जेव्हा बॉक्स उघडतो तेव्हा उद्भवत नाही, परंतु जेव्हा यंत्रणा कार्य करते. म्हणजेच, सशर्त, प्राणी बराच काळ वायूमुळे मरण पावला आहे आणि बॉक्स अद्याप लॉक आहे. दुसऱ्या शब्दांत, कोपनहेगनच्या व्याख्येमध्ये कोणतीही "मृत-जिवंत" स्थिती नाही, कारण ती डिटेक्टरद्वारे निर्धारित केली जाते जी न्यूक्लियसच्या क्षयवर प्रतिक्रिया देते.

• एव्हरेट विविधता

अनेक-जागतिक व्याख्या किंवा एव्हरेटची व्याख्या देखील आहे. तिने श्रॉडिंगरच्या मांजरीचा अनुभव दोन वेगळे मानले विद्यमान जग, ज्यामध्ये बॉक्स उघडला जातो त्या क्षणी उद्भवते. एका विश्वात, मांजर जिवंत आणि चांगली आहे, दुसर्या विश्वात तो प्रयोगात टिकला नाही.

• "क्वांटम आत्महत्या"

एक ना एक मार्ग, यामधून, गरीब मांजर श्रोडिंगरला अनेक भौतिकशास्त्रज्ञांनी "पीडित" केले. काहींनी, उदाहरणार्थ, प्राण्याच्या दृष्टिकोनातून मांजरीची परिस्थिती विचारात घेण्याचे सुचवले - शेवटी, तो मेला किंवा जिवंत आहे हे जगातील सर्व भौतिकशास्त्रज्ञांपेक्षा त्याला चांगले माहित आहे. खरंच, आपण वाद घालू शकत नाही. या पध्दतीला "क्वांटम आत्महत्या" असे म्हणतात आणि यातील कोणती व्याख्या बरोबर आहे हे काल्पनिकपणे तपासण्याची परवानगी देते.

प्रत्येकजण स्वतःची विविधता पैदा करू शकतो

जर आपण आधुनिक भौतिक विज्ञानाकडे पाहिले तर आम्ही आत्मविश्वासाने म्हणू शकतो की संशोधनाच्या पृष्ठांवर, श्रोडिंगरची सहनशील मांजर सर्व जिवंतांपेक्षा अधिक जिवंत आहे. वेळोवेळी, शास्त्रज्ञ या सुप्रसिद्ध विरोधाभासावर त्यांचे निराकरण करतात आणि संकल्पना विकसित करतात. मनोरंजक घडामोडी.

• "दुसरा बॉक्स"

उदाहरणार्थ, गेल्या वर्षी, येल विद्यापीठातील संशोधकांनी श्रोडिंगरच्या मांजरीला त्याच्या प्राणघातक लपण्यासाठी दुसरा बॉक्स "दिला". या दृष्टिकोनावर आधारित, शास्त्रज्ञांनी क्वांटम संगणकाच्या ऑपरेशनसाठी आवश्यक असलेल्या प्रणालीचे अनुकरण करण्याचा प्रयत्न केला. तथापि, आपल्याला माहिती आहे की, या प्रकारचे मशीन तयार करण्यातील मुख्य अडचणींपैकी एक म्हणजे त्रुटी सुधारणे आवश्यक आहे. आणि, जसे दिसून आले की, श्रोडिंगरच्या मांजरींचा वापर करणे हा अतिरिक्त क्वांटम माहिती नियंत्रित करण्याचा एक आशादायक मार्ग आहे.

• "मायक्रोकॅट"

आणि काही आठवड्यांपूर्वी, क्वांटम ऑप्टिक्सच्या क्षेत्रातील रशियन तज्ञांच्या नेतृत्वाखालील शास्त्रज्ञांच्या आंतरराष्ट्रीय संघाने क्वांटम आणि शास्त्रीय जगाच्या सीमेचा शोध घेण्यासाठी सूक्ष्म श्रोडिंगर मांजरींचे "प्रजनन" केले. म्हणून श्रोडिंगरची मांजर भौतिकशास्त्रज्ञांना संप्रेषण आणि क्रिप्टोग्राफीचे क्वांटम तंत्रज्ञान विकसित करण्यास मदत करते.

श्रोडिंगरची मांजर पॉप कल्चर स्टार आहे

आफ्रिका स्टुडिओ / shutterstock.com

जर मांजर त्याच्या दुर्दैवी बॉक्समधून सुटू शकत नसेल, तर तो वैज्ञानिक संकल्पना आणि संशोधनाच्या पृष्ठांच्या मर्यादेतून बाहेर पडण्यात यशस्वी झाला. आणि कसे!

कठीण नशिबासह रहस्यमय मांजरीचे पात्र लोकप्रिय संस्कृतीच्या कार्यात हेवा करण्यायोग्य स्थिरतेसह दिसते. तर, श्रोडिंगरची मांजर टेरी प्रॅचेट, फ्रेडरिक पोहल, डग्लस अॅडम्स आणि जगभरातील इतरांच्या पुस्तकांमध्ये दिसते. प्रसिद्ध लेखक. अर्थात, द बिग बँग थिअरी आणि डॉक्टर हू यांसारख्या लोकप्रिय टीव्ही प्रकल्पांमध्ये मांजराचा उल्लेख न होता. श्रोडिंगरच्या मांजरीची प्रतिमा व्हिडिओ गेम्स आणि गाण्याच्या बोलांमध्ये सतत आढळते हे सांगायला नको. आणि ThinkGeek या इंटरनेट पोर्टलने आधीच एका बाजूला "श्रोडिंगरची मांजर जिवंत आहे" आणि दुसरीकडे "श्रोडिंगरची मांजर मेली आहे" असे टी-शर्ट विकण्याचे भाग्य कमावले आहे.

मांजरी चांगले करतात

सहमत आहे, आपण एक आश्चर्यकारक गोष्ट पाहू शकता: सर्वात प्रसिद्ध वैज्ञानिक मांजर हे गृहितकाच्या चाचणीसाठी फक्त एक व्हिज्युअलाइज्ड मॉडेल आहे. तथापि, त्यामध्ये शेपटीच्या पाळीव प्राण्याच्या सहभागाने प्रयोगाला लक्षणीय काव्य आणि मोहकता दिली. किंवा कदाचित असे आहे की मांजरी सर्वकाही चांगले करतात? अगदी शक्य आहे.

आणि लक्षात ठेवा: श्रोडिंगर प्रयोगाच्या परिणामी, एकाही मांजरीला इजा झाली नाही.

तुम्हाला त्रुटी आढळल्यास, कृपया मजकूराचा तुकडा हायलाइट करा आणि क्लिक करा Ctrl+Enter.

अलीकडे प्रसिद्ध वैज्ञानिक पोर्टल "पोस्टनौका" वर प्रकाशित एमिल अखमेदोव्हच्या लेखकाचा लेख प्रसिद्ध विरोधाभासाची कारणे, तसेच ते काय नाही याबद्दल.

भौतिकशास्त्रज्ञ एमिल अखमेडोव्ह संभाव्य व्याख्या, बंद क्वांटम सिस्टम आणि विरोधाभास फॉर्म्युलेशनवर.

माझ्या मते, बहुतेक मनोवैज्ञानिक, आणि तात्विकदृष्ट्या आणि इतर अनेक बाबतीत कठीण भागक्वांटम मेकॅनिक्स हे त्याचे संभाव्य व्याख्या आहे. बर्‍याच लोकांनी संभाव्य व्याख्याने युक्तिवाद केला आहे. उदाहरणार्थ, आइन्स्टाईन, पोडॉल्स्की आणि रोझेन यांच्यासमवेत, संभाव्य स्पष्टीकरणाचे खंडन करणारा विरोधाभास घेऊन आला.

त्यांच्या व्यतिरिक्त, श्रॉडिंगरने क्वांटम मेकॅनिक्सच्या संभाव्य व्याख्येसह देखील युक्तिवाद केला. क्वांटम मेकॅनिक्सच्या संभाव्य व्याख्येतील तार्किक विरोधाभास म्हणून, श्रोडिंगर तथाकथित श्रोडिंगरचा मांजर विरोधाभास घेऊन आले. हे वेगवेगळ्या प्रकारे तयार केले जाऊ शकते, उदाहरणार्थ: समजा तुमच्याकडे एक बॉक्स आहे ज्यामध्ये एक मांजर बसली आहे आणि या बॉक्सला प्राणघातक वायूचा एक सिलेंडर जोडलेला आहे. या सिलेंडरच्या स्विचला, जे प्राणघातक वायू स्वीकारते किंवा देत नाही, काही उपकरण जोडलेले आहे, जे खालीलप्रमाणे कार्य करते: एक ध्रुवीकरण काच आहे, आणि आवश्यक ध्रुवीकरणाचा फोटॉन पास झाल्यास, सिलेंडर चालू होतो, गॅस मांजरीकडे वाहतो; जर फोटॉन योग्य ध्रुवीकरणाचा नसेल, तर फुगा चालू होत नाही, की चालू होत नाही, फुगा मांजरीमध्ये वायू जाऊ देत नाही.

समजा फोटॉन गोलाकार ध्रुवीकरण केले आहे, आणि उपकरण रेखीय ध्रुवीकरणास प्रतिसाद देते. हे स्पष्ट होणार नाही, परंतु ते फार महत्वाचे नाही. काही संभाव्यतेसह, फोटॉन एका प्रकारे ध्रुवीकरण केले जाईल, काही संभाव्यतेसह - दुसर्यामध्ये. श्रोडिंगर म्हणाला: अशी परिस्थिती उद्भवते की काही वेळा, झाकण उघडून मांजर मेलेली आहे की जिवंत आहे हे पाहेपर्यंत (आणि सिस्टीम बंद आहे), मांजर काही संभाव्यतेसह जिवंत असेल आणि काही प्रमाणात मेलेली असेल. संभाव्यता कदाचित मी आकस्मिकपणे एक विरोधाभास तयार करत आहे, परंतु परिणाम म्हणजे एक विचित्र परिस्थिती आहे की मांजर जिवंत किंवा मृत नाही. अशा प्रकारे विरोधाभास तयार केला जातो.

माझ्या मते, या विरोधाभासाचे पूर्णपणे स्पष्ट आणि अचूक स्पष्टीकरण आहे. कदाचित हा माझा वैयक्तिक दृष्टिकोन आहे, परंतु मी स्पष्ट करण्याचा प्रयत्न करेन. क्वांटम मेकॅनिक्सची मुख्य मालमत्ता खालीलप्रमाणे आहे: जर तुम्ही बंद प्रणालीचे वर्णन केले तर क्वांटम मेकॅनिक्स हे वेव्ह मेकॅनिक्स, लहरींचे यांत्रिकीशिवाय दुसरे काहीही नाही. याचा अर्थ असा की त्याचे वर्णन विभेदक समीकरणांद्वारे केले जाते ज्यांचे समाधान लाटा आहेत. जेथे लहरी आणि विभेदक समीकरणे आहेत, तेथे मॅट्रिक्स वगैरे आहेत. हे दोन समतुल्य वर्णन आहेत: मॅट्रिक्स वर्णन आणि लहर वर्णन. मॅट्रिक्स वर्णन हायझेनबर्गचे आहे, तरंग वर्णन श्रोडिंगरचे आहे, परंतु ते समान परिस्थितीचे वर्णन करतात.

महत्त्वाची गोष्ट अशी आहे की प्रणाली बंद असताना, त्याचे वर्णन तरंग समीकरणाद्वारे केले जाते आणि या लहरीचे काय होते याचे वर्णन काही तरंग समीकरणाद्वारे केले जाते. सिस्टीम उघडल्यानंतर क्वांटम मेकॅनिक्सची संपूर्ण संभाव्य व्याख्या उद्भवते - ती बाहेरून काही मोठ्या शास्त्रीय, म्हणजे, नॉन-क्वांटम, ऑब्जेक्टद्वारे प्रभावित होते. प्रभावाच्या क्षणी, या लहरी समीकरणाद्वारे वर्णन करणे थांबते. वेव्ह फंक्शनची तथाकथित घट आणि संभाव्य व्याख्या आहे. उघडण्याच्या क्षणापर्यंत, प्रणाली लहरी समीकरणानुसार विकसित होते.

आता आपल्याला एक मोठी शास्त्रीय प्रणाली लहान क्वांटमपेक्षा कशी वेगळी आहे याबद्दल काही टिपा करणे आवश्यक आहे. सर्वसाधारणपणे, तरंग समीकरण वापरून मोठ्या शास्त्रीय प्रणालीचे वर्णन केले जाऊ शकते, जरी हे वर्णन प्रदान करणे सहसा कठीण असते आणि प्रत्यक्षात ते पूर्णपणे अनावश्यक असते. या प्रणाली क्रियांमध्ये गणितीदृष्ट्या भिन्न आहेत. तथाकथित ऑब्जेक्ट क्वांटम मेकॅनिक्समध्ये, फील्ड थिअरीमध्ये अस्तित्वात आहे. शास्त्रीय मोठ्या प्रणालीसाठी, क्रिया मोठी असते, परंतु क्वांटम स्मॉल प्रणालीसाठी, क्रिया लहान असते. शिवाय, या क्रियेचा ग्रेडियंट - वेळ आणि जागेत या क्रियेचा बदल होण्याचा दर - मोठ्या शास्त्रीय प्रणालीसाठी खूप मोठा आहे आणि लहान क्वांटमसाठी लहान आहे. दोन प्रणालींमधील हा मुख्य फरक आहे. शास्त्रीय प्रणालीसाठी क्रिया खूप मोठी आहे या वस्तुस्थितीमुळे, त्याचे वर्णन काही लहरी समीकरणांद्वारे नाही तर केवळ न्यूटनच्या नियमांसारख्या शास्त्रीय नियमांद्वारे करणे अधिक सोयीचे आहे. उदाहरणार्थ, या कारणास्तव, चंद्र पृथ्वीभोवती अणूच्या केंद्रकाभोवती इलेक्ट्रॉनप्रमाणे फिरत नाही, परंतु विशिष्ट, स्पष्टपणे परिभाषित कक्षाच्या बाजूने, शास्त्रीय कक्षा, मार्गक्रमणासह. इलेक्ट्रॉन, एक लहान क्वांटम सिस्टीम असल्याने, न्यूक्लियसभोवती अणूच्या आत स्थिर लहरीप्रमाणे फिरत असताना, त्याच्या हालचालीचे वर्णन उभे लहरीद्वारे केले जाते आणि हा दोन परिस्थितींमधील फरक आहे.

क्वांटम मेकॅनिक्समध्ये मोजमाप म्हणजे जेव्हा तुम्ही मोठ्या शास्त्रीय प्रणालीसह लहान क्वांटम प्रणालीवर प्रभाव टाकता. त्यानंतर, वेव्ह फंक्शन कमी होते. माझ्या मते, श्रोडिंगर विरोधाभासात फुग्याची किंवा मांजरीची उपस्थिती ही फोटॉनचे ध्रुवीकरण मोजणाऱ्या मोठ्या शास्त्रीय प्रणालीच्या उपस्थितीसारखीच असते. त्यानुसार, जेव्हा आपण बॉक्सचे झाकण उघडतो आणि मांजर जिवंत आहे की मेलेली आहे हे पाहतो त्या क्षणी नाही तर फोटॉन ध्रुवीकरण करणाऱ्या काचेशी संवाद साधतो त्या क्षणी. अशा प्रकारे, या क्षणी, फोटॉन वेव्ह फंक्शन कमी झाले आहे, फुगा पूर्णपणे निश्चित स्थितीत आहे: एकतर तो उघडतो किंवा तो उघडत नाही, आणि मांजर मरते किंवा मरत नाही. सर्व काही. अशी कोणतीही "संभाव्यतावादी मांजरी" नाहीत की तो काही संभाव्यतेसह जिवंत आहे, काही संभाव्यतेसह मृत आहे. जेव्हा मी म्हणालो की श्रोडिंगरच्या मांजरीच्या विरोधाभासात अनेक भिन्न फॉर्म्युलेशन आहेत, तेव्हा मी फक्त असे म्हटले की अनेक आहेत वेगळा मार्गमांजरीला मारून टाकणारे किंवा जिवंत ठेवणारे उपकरण घेऊन या. खरं तर, विरोधाभासाची रचना बदलत नाही.

हा विरोधाभास अनेक जगाच्या संदर्भात समजावून सांगण्याच्या इतर प्रयत्नांबद्दल मी ऐकले आहे. माझ्या मते, हे सर्व स्पष्टीकरण छाननीसाठी उभे नाहीत. या व्हिडीओमध्ये मी जे काही शब्दांत स्पष्ट केले आहे ते गणितीय स्वरूपात मांडता येईल आणि या विधानाची शुद्धता तपासता येईल. मी पुन्हा एकदा यावर जोर देतो की, माझ्या मते, लहान क्वांटम सिस्टमच्या वेव्ह फंक्शनचे मापन आणि घट मोठ्या शास्त्रीय प्रणालीशी परस्परसंवादाच्या क्षणी होते. एवढी मोठी शास्त्रीय प्रणाली म्हणजे मांजरीला मारणारे उपकरण असलेले मांजर, मांजरीने पेटी उघडून मांजर जिवंत आहे की नाही हे पाहणारी व्यक्ती नाही. म्हणजेच, मोजमाप एका क्वांटम कणासह या प्रणालीच्या परस्परसंवादाच्या क्षणी होते, मांजर तपासण्याच्या क्षणी नाही. असे विरोधाभास, माझ्या मते, सिद्धांत आणि सामान्य ज्ञानाच्या वापरातून स्पष्टीकरण शोधतात.

प्रयोगाचे सार

श्रोडिंगरच्या मूळ पेपरमध्ये खालीलप्रमाणे प्रयोगाचे वर्णन केले आहे:

आपण केस देखील तयार करू शकता ज्यामध्ये बर्लेस्क पुरेसे आहे. एका विशिष्ट मांजरीला खालील नरक यंत्रासह (ज्याला मांजरीच्या थेट हस्तक्षेपापासून संरक्षित करणे आवश्यक आहे) स्टीलच्या चेंबरमध्ये बंद केले आहे: गीजर काउंटरमध्ये किरणोत्सर्गी सामग्रीचे एक लहान प्रमाण असते, इतके लहान की फक्त एक अणू क्षय करू शकतो. एका तासात, परंतु त्याच संभाव्यतेसह ते वेगळे होऊ शकते आणि पडू शकत नाही; असे झाल्यास, रीडिंग ट्यूब डिस्चार्ज केली जाते आणि रिले सक्रिय होते, हातोडा कमी करते, ज्यामुळे हायड्रोसायनिक ऍसिडचा शंकू फुटतो. जर आपण ही संपूर्ण प्रणाली एका तासासाठी स्वतःकडे सोडली तर आपण असे म्हणू शकतो की या वेळेनंतर मांजर जिवंत असेल, जोपर्यंत अणूचा क्षय होत नाही. अणूच्या पहिल्या क्षयमुळे मांजरीला विषबाधा झाली असती. संपूर्ण प्रणालीचे psi-कार्य हे स्वतःमध्ये मिसळून किंवा जिवंत आणि मृत मांजर (अभिव्यक्ती क्षमा करा) समान प्रमाणात मिसळून व्यक्त करेल. अशा प्रकरणांमध्ये वैशिष्ट्यपूर्ण आहे की अनिश्चितता, मूळत: अणु जगापुरती मर्यादित, मॅक्रोस्कोपिक अनिश्चिततेमध्ये रूपांतरित होते जी थेट निरीक्षणाद्वारे दूर केली जाऊ शकते. हे आम्हाला वास्तव प्रतिबिंबित करणारे "ब्लर मॉडेल" स्वीकारण्यापासून प्रतिबंधित करते. स्वतःच, याचा अर्थ अस्पष्ट किंवा विरोधाभासी असा नाही. अस्पष्ट किंवा फोकस नसलेला फोटो आणि क्लाउड किंवा फॉग शॉटमध्ये फरक आहे. क्वांटम मेकॅनिक्सनुसार, जर न्यूक्लियसचे निरीक्षण केले गेले नाही, तर त्याच्या अवस्थेचे वर्णन दोन अवस्थांच्या सुपरपोझिशन (मिश्रण) द्वारे केले जाते - एक कुजलेला केंद्रक आणि एक न कुजलेला केंद्रक, म्हणून, बॉक्समध्ये बसलेली मांजर जिवंत आणि मृत दोन्ही स्थितीत असते. एकाच वेळी. जर बॉक्स उघडला असेल, तर प्रयोगकर्त्याला फक्त एकच विशिष्ट स्थिती दिसू शकते - "न्यूक्लियसचे विघटन झाले आहे, मांजर मेली आहे" किंवा "न्युक्लियसचे विघटन झाले नाही, मांजर जिवंत आहे." प्रश्न हा आहे: दोन अवस्थांचे मिश्रण म्हणून एक प्रणाली अस्तित्वात कधी थांबते आणि एक ठोस निवडते? प्रयोगाचा उद्देश हे दर्शविणे हा आहे की क्वांटम मेकॅनिक्स काही नियमांशिवाय अपूर्ण आहे जे निर्दिष्ट करतात की वेव्ह फंक्शन कोणत्या परिस्थितीत कोसळते आणि मांजर एकतर मृत होते किंवा जिवंत राहते, परंतु दोन्हीचे मिश्रण होणे थांबते.

हे स्पष्ट आहे की मांजर एकतर जिवंत किंवा मृत असणे आवश्यक आहे (जीवन आणि मृत्यू एकत्र करणारी कोणतीही स्थिती नाही), हे अणू केंद्रकासाठी समान असेल. ते अपरिहार्यपणे एकतर कुजलेले किंवा कुजलेले असणे आवश्यक आहे.

मूळ लेख 1935 मध्ये प्रकाशित झाला. त्या वर्षीच्या सुरुवातीला आइन्स्टाईन, पोडॉल्स्की आणि रोसेन यांनी प्रकाशित केलेल्या आइन्स्टाईन-पोडॉल्स्की-रोसेन (ईपीआर) विरोधाभासावर चर्चा करणे हा लेखाचा उद्देश होता.

विश्वकोशीय YouTube

• 1 / 5

  खरं तर, हॉकिंग आणि इतर अनेक भौतिकशास्त्रज्ञांचे असे मत आहे की क्वांटम मेकॅनिक्सच्या व्याख्याची "कोपनहेगन स्कूल" निरीक्षकाच्या भूमिकेवर अवास्तव भर देते. या विषयावर भौतिकशास्त्रज्ञांमध्ये अंतिम ऐक्य अद्याप प्राप्त झालेले नाही.

  वेळेच्या प्रत्येक क्षणी जगाचे समांतरीकरण वास्तविक नॉन-डिटरमिनिस्टिक ऑटोमॅटनशी संबंधित आहे, संभाव्यतेच्या विरूद्ध, जेव्हा संभाव्य मार्गांपैकी एक त्यांच्या संभाव्यतेनुसार प्रत्येक चरणावर निवडला जातो.

  विग्नरचा विरोधाभास

  श्रोडिंगर प्रयोगाची ही गुंतागुंतीची आवृत्ती आहे. यूजीन विग्नरने "मित्र" श्रेणी सादर केली. प्रयोग पूर्ण केल्यानंतर, प्रयोगकर्ता बॉक्स उघडतो आणि त्याला एक जिवंत मांजर दिसते. बॉक्स उघडण्याच्या क्षणी मांजरीचा राज्य वेक्टर "कोर विघटित झाला नाही, मांजर जिवंत आहे" या स्थितीत जातो. अशा प्रकारे, प्रयोगशाळेत, मांजर जिवंत असल्याचे ओळखले गेले. प्रयोगशाळेच्या बाहेर आहे मित्र. मित्रमांजर जिवंत आहे की मेली हे अजून कळत नाही. मित्रजेव्हा प्रयोगकर्ता त्याला प्रयोगाच्या परिणामाची माहिती देतो तेव्हाच मांजर जिवंत असल्याचे ओळखते. पण बाकी सगळे मित्रमांजर अद्याप जिवंत असल्याचे ओळखले गेले नाही आणि जेव्हा त्यांना प्रयोगाच्या निकालाची माहिती मिळेल तेव्हाच ते ओळखतील. अशा प्रकारे, जेव्हा विश्वातील सर्व लोकांना प्रयोगाचा परिणाम माहित असेल तेव्हाच मांजर पूर्णपणे जिवंत (किंवा पूर्णपणे मृत) मानली जाऊ शकते. या टप्प्यापर्यंत, मोठ्या विश्वाच्या प्रमाणात, मांजर, विग्नरच्या मते, एकाच वेळी जिवंत आणि मृत राहते.

  व्यावहारिक वापर

  वरील गोष्टी सरावात लागू केल्या जातात: क्वांटम-संगणक आणि क्वांटम-क्रिप्टोग्राफीमध्ये. फायबर-ऑप्टिक केबल दोन अवस्थेच्या सुपरपोझिशनमध्ये प्रकाश सिग्नल प्रसारित करते. जर हल्लेखोरांनी मध्यभागी कुठेतरी केबलला जोडले आणि प्रसारित माहिती ऐकण्यासाठी तेथे सिग्नल टॅप केले, तर हे वेव्ह फंक्शन कोलमडेल (कोपनहेगन व्याख्याच्या दृष्टिकोनातून, एक निरीक्षण केले जाईल) आणि प्रकाश एका राज्यात जाईल. केबलच्या प्राप्तीच्या शेवटी प्रकाशाच्या सांख्यिकीय चाचण्या घेतल्यावर, प्रकाश राज्यांच्या सुपरपोझिशनमध्ये आहे की नाही किंवा तो आधीच पाहिला गेला आहे आणि दुसर्या बिंदूवर प्रसारित केला गेला आहे की नाही हे शोधणे शक्य होईल. यामुळे संप्रेषणाची साधने तयार करणे शक्य होते जे अगोचर सिग्नल इंटरसेप्शन आणि इव्हस्ड्रॉपिंग वगळतात.

  प्रयोग (जे तत्त्वतः केले जाऊ शकते, जरी मोठ्या प्रमाणात माहिती प्रसारित करण्यास सक्षम क्वांटम क्रिप्टोग्राफीची कार्यप्रणाली अद्याप तयार केलेली नाही) हे देखील दर्शविते की कोपनहेगन व्याख्येतील "निरीक्षण" चा निरीक्षकाच्या मनाशी काहीही संबंध नाही, कारण या प्रकरणात केबलच्या शेवटी आकडेवारीत बदल केल्याने वायरची पूर्णपणे निर्जीव शाखा होते.

  जर बॉक्स उघडला असेल, तर प्रयोगकर्त्याला फक्त एक विशिष्ट स्थिती दिसली पाहिजे: "न्यूक्लियस सडला आहे, मांजर मेला आहे", किंवा "न्यूक्लियस सडला नाही, मांजर जिवंत आहे"

  "श्रोडिंगरची मांजर" हे एक मनोरंजक विचार प्रयोगाचे नाव आहे, ज्याचा तुम्ही अंदाज लावला होता, श्रोडिंगर किंवा त्याऐवजी, भौतिकशास्त्रातील नोबेल पारितोषिक विजेते ऑस्ट्रियन शास्त्रज्ञ एर्विन रुडॉल्फ जोसेफ अलेक्झांडर श्रोडिंगर यांनी.

  विकिपीडियाने प्रयोगाची व्याख्या खालीलप्रमाणे केली आहे: "एक मांजर एका बंद बॉक्समध्ये ठेवली जाते. बॉक्समध्ये एक किरणोत्सर्गी कोर असलेली यंत्रणा आणि विषारी वायू असलेला कंटेनर असतो. प्रयोगाचे मापदंड निवडले जातात जेणेकरून कोर क्षय होण्याची शक्यता असते. 1 तास 50% आहे. जर कोर विघटित झाला, तर ते गतिमान यंत्रणा सेट करते - गॅस असलेले कंटेनर उघडते आणि मांजर मरते.

  क्वांटम मेकॅनिक्सनुसार, जर न्यूक्लियसवर कोणतेही निरीक्षण केले गेले नाही, तर त्याच्या स्थितीचे वर्णन दोन अवस्थांच्या सुपरपोझिशन (मिश्रण) द्वारे केले जाते - एक कुजलेला केंद्रक आणि एक न कुजलेला केंद्रक, म्हणून, बॉक्समध्ये बसलेली मांजर जिवंत आणि मृत दोन्ही असते. त्याच वेळी. जर बॉक्स उघडला असेल, तर प्रयोगकर्त्याला फक्त एक विशिष्ट स्थिती दिसली पाहिजे: "केंद्रक कुजले आहे, मांजर मेली आहे", किंवा "केंद्रक कुजले नाही, मांजर जिवंत आहे."

  हेही वाचा :

  असे दिसून आले की आउटपुटवर आपल्याकडे जिवंत किंवा मृत मांजर आहे, परंतु संभाव्यतेनुसार, मांजर एकाच वेळी जिवंत आणि मृत दोन्ही आहे. अशा प्रकारे, श्रोडिंगरने काही नियम लागू न करता, क्वांटम मेकॅनिक्सच्या मर्यादा सिद्ध करण्याचा प्रयत्न केला.

  क्वांटम फिजिक्सची कोपनहेगन व्याख्या - आणि विशेषत: हा प्रयोग - सूचित करते की मांजर संभाव्य टप्प्यांपैकी एकाचे गुणधर्म (जिवंत किंवा मृत) प्राप्त करते तेव्हाच निरीक्षकाने प्रक्रियेत हस्तक्षेप केला.

  म्हणजेच, जेव्हा एखादा विशिष्ट श्रोडिंगर बॉक्स उघडतो तेव्हा त्याला शंभर टक्के खात्रीने सॉसेज कापावे लागतील किंवा पशुवैद्यकांना कॉल करावे लागेल. मांजर नक्कीच जिवंत असेल किंवा अचानक मेली असेल. परंतु जोपर्यंत प्रक्रियेत कोणीही निरीक्षक नाही - एक विशिष्ट व्यक्ती ज्याला दृष्टीच्या रूपात निःसंशय फायदे आहेत आणि कमीतकमी, एक स्पष्ट चेतना आहे - मांजर "स्वर्ग आणि पृथ्वीच्या दरम्यान" निलंबित स्थितीत असेल.

  स्वतःहून चालणाऱ्या मांजराची प्राचीन बोधकथा या संदर्भात नवीन छटा दाखवते. निःसंशयपणे, श्रोडिंगरची मांजर विश्वातील सर्वात समृद्ध प्राणी नाही. चला मांजरीला त्याच्यासाठी यशस्वी परिणामाची शुभेच्छा देऊया आणि क्वांटम मेकॅनिक्सच्या रहस्यमय आणि कधीकधी निर्दयी जगाच्या दुसर्या मनोरंजक समस्येकडे वळूया.

  हे असे वाटते: "जंगलात पडणारे झाड कोणता आवाज काढते जर हा आवाज समजू शकणारा जवळपास कोणी नसेल?" येथे, एका नाखूष / आनंदी मांजरीच्या काळ्या आणि पांढर्या नशिबाच्या विपरीत, आपल्याला सामना करावा लागतो बहु-रंगीत पॅलेटअनुमान: आवाज नाही / आवाज आहे, ते काय आहे, जर ते आहे, आणि जर ते नसेल तर का? अगदी सोप्या कारणास्तव या प्रश्नाचे उत्तर देणे अशक्य आहे - प्रयोग पार पाडण्याची अशक्यता. शेवटी, कोणताही प्रयोग एखाद्या निरीक्षकाची उपस्थिती दर्शवितो जो समजू शकतो आणि निष्कर्ष काढू शकतो.

  हेही वाचा :

  म्हणजेच, आपल्या अनुपस्थितीत आपल्या सभोवतालच्या वास्तवाच्या वस्तूंचे काय होते हे गृहीत धरणे अशक्य आहे. आणि जर ते जाणता येत नसेल तर ते अस्तित्वात नाही. आपण खोली सोडताच, त्यातील सर्व सामग्री, खोलीसहच, अस्तित्वात नाहीसे होते किंवा अधिक अचूकपणे, केवळ संभाव्यतेमध्येच अस्तित्वात राहते.

  

  त्याच वेळी, आग किंवा पूर, उपकरणे चोरी किंवा घुसखोर आहेत. शिवाय, आपण त्यातही अस्तित्वात आहोत, वेगवेगळ्या संभाव्य अवस्थेत. एक मी खोलीभोवती फिरतो आणि एक मूर्ख गाणे शिट्टी वाजवतो, दुसरा मी खिडकीकडे खिडकीकडे पाहतो, तिसरा त्याच्या पत्नीशी फोनवर बोलतो. त्यात आपलाही जीव असतो आकस्मिक मृत्यूकिंवा अनपेक्षित फोन कॉलच्या रूपात चांगली बातमी.

  क्षणभर दाराच्या मागे लपलेल्या सर्व शक्यतांची कल्पना करा. आता कल्पना करा की आपले संपूर्ण जग अशा अवास्तव क्षमतांचा संग्रह आहे. मजेदार, बरोबर?

  ओ परंतु येथे एक नैसर्गिक प्रश्न उद्भवतो: मग काय? होय - मजेदार, होय - मनोरंजक, परंतु खरं तर, ते काय बदलते? विज्ञान याबाबतीत मौन बाळगून आहे. क्वांटम भौतिकशास्त्रासाठी, असे ज्ञान विश्व आणि त्याची यंत्रणा समजून घेण्याचे नवीन मार्ग उघडते, परंतु आपल्यासाठी, महान वैज्ञानिक शोधांपासून दूर असलेल्या लोकांसाठी, अशी माहिती निरुपयोगी वाटते.

  ते कशासाठी नाही!? शेवटी, जर मी, एक नश्वर, या जगात अस्तित्वात आहे, तर मी, एक अमर, दुसर्या जगात अस्तित्वात आहे! जर माझ्या आयुष्यात अपयश आणि दु:खांचा समावेश असेल तर मी कुठेतरी अस्तित्वात आहे - भाग्यवान आणि आनंदी? खरं तर, आपल्या संवेदनांच्या बाहेर काहीही नाही, ज्याप्रमाणे आपण त्यात प्रवेश केल्याशिवाय जागा नाही. आपले आकलनाचे अवयव आपल्याला फसवतात, मेंदूमध्ये आपल्याभोवती असलेल्या जगाचे चित्र रेखाटतात. आपल्या बाहेर जे काही आहे ते सात सीलमागील रहस्य आहे.