श्रोडिंगर आणि मांजर काय पकडले आहे. श्रोडिंगरची मांजर आणि त्याचे कठीण भाग्य

हायझेनबर्गने आम्हाला समजावून सांगितल्याप्रमाणे, अनिश्चिततेच्या तत्त्वामुळे, क्वांटम मायक्रोवर्ल्डच्या वस्तूंचे वर्णन न्यूटोनियन मॅक्रोकोझमच्या वस्तूंच्या नेहमीच्या वर्णनापेक्षा भिन्न स्वरूपाचे आहे. अवकाशीय निर्देशांक आणि गती ऐवजी, ज्याच्या यांत्रिक हालचालीचे वर्णन करण्यासाठी आम्ही वापरतो, उदाहरणार्थ, बिलियर्ड टेबलवरील बॉल, क्वांटम मेकॅनिक्समध्ये, तथाकथित वेव्ह फंक्शनद्वारे वस्तूंचे वर्णन केले जाते. "वेव्ह" चे शिखर मोजमापाच्या क्षणी अंतराळात कण शोधण्याच्या कमाल संभाव्यतेशी संबंधित आहे. अशा तरंगाच्या गतीचे वर्णन श्रोडिंगर समीकरणाने केले आहे, जे आपल्याला सांगते की क्वांटम सिस्टमची स्थिती वेळेनुसार कशी बदलते.

आता मांजर बद्दल. प्रत्येकाला माहित आहे की मांजरींना बॉक्समध्ये लपवायला आवडते (). एर्विन श्रोडिंगरलाही याची जाणीव होती. शिवाय, पूर्णपणे नॉर्डिक क्रूरतेसह, त्याने हे वैशिष्ट्य एका प्रसिद्ध विचार प्रयोगात वापरले. त्याचे सार असे होते की एका मांजरीला नरक मशीनसह बॉक्समध्ये बंद केले गेले होते. मशीन रिलेद्वारे क्वांटम सिस्टमशी जोडलेले आहे, उदाहरणार्थ, किरणोत्सर्गी क्षय करणारा पदार्थ. क्षय संभाव्यता ज्ञात आहे आणि 50% आहे. जेव्हा प्रणालीची क्वांटम स्थिती बदलते (क्षय होते) आणि मांजर पूर्णपणे मरते तेव्हा नरक मशीन कार्य करते. जर आपण "कॅट-बॉक्स-इन्फर्नल मशीन-क्वांटा" प्रणाली एका तासासाठी स्वतःकडे सोडली आणि लक्षात ठेवा की क्वांटम सिस्टमची स्थिती संभाव्यतेच्या दृष्टीने वर्णन केली आहे, तर हे स्पष्ट होते की मांजर जिवंत आहे किंवा नाही हे शोधण्यासाठी. नाही, मध्ये हा क्षणवेळ, निश्चितपणे, कार्य करणार नाही, ज्याप्रमाणे डोक्यावर किंवा शेपटीवर नाणे पडण्याचा अंदाज अगोदरच अचूकपणे कार्य करणार नाही. विरोधाभास अगदी सोपा आहे: क्वांटम सिस्टीमचे वर्णन करणारे वेव्ह फंक्शन एका मांजरीच्या दोन अवस्थांचे मिश्रण करते - ती एकाच वेळी जिवंत आणि मृत असते, ज्याप्रमाणे समान संभाव्यतेसह बद्ध इलेक्ट्रॉन अणु केंद्रापासून समान अंतरावर असलेल्या अंतराळात कुठेही स्थित असू शकतो. जर आपण पेटी उघडली नाही तर मांजर कशी आहे हे आपल्याला कळत नाही. अणु केंद्रकावर निरीक्षणे (वाचा मोजमाप) न करता, आपण त्याच्या अवस्थेचे वर्णन केवळ दोन अवस्थांच्या सुपरपोझिशन (मिश्रण) करून करू शकतो: एक क्षय झालेला आणि न क्षय झालेला केंद्रक. आण्विक व्यसनाधीन मांजर एकाच वेळी जिवंत आणि मृत दोन्ही असते. प्रश्न हा आहे: दोन अवस्थांचे मिश्रण म्हणून एक प्रणाली अस्तित्वात कधी थांबते आणि एक ठोस निवडते?

प्रयोगाची कोपनहेगन व्याख्या आम्हाला सांगते की प्रणाली राज्यांचे मिश्रण बनणे थांबवते आणि जेव्हा निरीक्षण होते तेव्हा त्यापैकी एक निवडते, जे एक मोजमाप देखील असते (बॉक्स उघडतो). म्हणजेच, मोजमापाची वस्तुस्थिती भौतिक वास्तविकता बदलते, ज्यामुळे वेव्ह फंक्शन कोसळते (मांजर एकतर मृत होते किंवा जिवंत राहते, परंतु दोन्हीचे मिश्रण होणे थांबते)! याचा विचार करा, प्रयोग आणि त्यासोबत होणारे मोजमाप आपल्या आजूबाजूचे वास्तव बदलून टाकते. वैयक्तिकरित्या, ही वस्तुस्थिती माझा मेंदू अल्कोहोलपेक्षा खूप मजबूत करते. कुख्यात स्टीव्ह हॉकिंगने देखील हा विरोधाभास कठोरपणे घेतला आणि पुनरावृत्ती केली की जेव्हा त्याने श्रोडिंगरच्या मांजरीबद्दल ऐकले तेव्हा त्याचा हात ब्राउनिंगकडे जातो. उत्कृष्ट सैद्धांतिक भौतिकशास्त्रज्ञाच्या प्रतिक्रियेची तीक्ष्णता या वस्तुस्थितीमुळे आहे की, त्याच्या मते, वेव्ह फंक्शनच्या संकुचिततेमध्ये निरीक्षकाची भूमिका (दोन संभाव्यतेपैकी एकावर पडणे) अतिशयोक्तीपूर्ण आहे.

अर्थात, जेव्हा प्रोफेसर एर्विनने 1935 मध्ये त्याच्या मांजरी-फसवणुकीची कल्पना केली तेव्हा क्वांटम मेकॅनिक्सची अपूर्णता दर्शविण्याचा हा एक चतुर मार्ग होता. खरंच, मांजर एकाच वेळी जिवंत आणि मृत असू शकत नाही. परिणामी, प्रयोगाचा एक अर्थ मॅक्रो-जगाच्या नियमांमधील स्पष्ट विरोधाभास होता (उदाहरणार्थ, थर्मोडायनामिक्सचा दुसरा नियम - एक मांजर एकतर जिवंत किंवा मृत आहे) आणि सूक्ष्म जग (मांजर आहे. एकाच वेळी जिवंत आणि मृत).

उपरोक्त सराव मध्ये लागू केले आहे: क्वांटम संगणन आणि क्वांटम क्रिप्टोग्राफी मध्ये. फायबर-ऑप्टिक केबल दोन अवस्थेच्या 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.

श्रोडिंगरच्या विचार प्रयोगाचा आणखी एक सर्वात अलीकडील अर्थ म्हणजे शेल्डन कूपरची कथा, टीव्ही मालिका थिअरीचा नायक मोठा आवाज"("बिग बँग थिअरी"), जे त्याने कमी शिक्षित शेजारी पेनीला सांगितले. शेल्डनच्या कथेचा मुद्दा असा आहे की श्रोडिंगरच्या मांजरीची संकल्पना लोकांमधील नातेसंबंधांवर लागू केली जाऊ शकते. पुरुष आणि स्त्री यांच्यात काय चालले आहे हे समजून घेण्यासाठी, त्यांच्यात कोणत्या प्रकारचे नाते आहे: चांगले किंवा वाईट, आपल्याला फक्त बॉक्स उघडण्याची आवश्यकता आहे. तोपर्यंत संबंध चांगले आणि वाईट दोन्ही असतात.

1935 मध्ये, महान भौतिकशास्त्रज्ञ, नोबेल पारितोषिक विजेते आणि क्वांटम मेकॅनिक्सचे संस्थापक एर्विन श्रोडिंगर यांनी त्यांचा प्रसिद्ध विरोधाभास तयार केला.

शास्त्रज्ञाने सुचवले की जर तुम्ही एखादी विशिष्ट मांजर घेतली आणि "नरक यंत्र" असलेल्या अपारदर्शक स्टीलच्या बॉक्समध्ये ठेवली तर एका तासात तो जिवंत आणि त्याच वेळी मृत होईल. बॉक्समधील यंत्रणा खालीलप्रमाणे आहे: गीजर काउंटरच्या आत किरणोत्सर्गी सामग्रीचे सूक्ष्म प्रमाण आहे जे एका तासात फक्त एका अणूमध्ये क्षय करू शकते; या प्रकरणात, ते समान संभाव्यतेसह कुजणार नाही. जर क्षय झाला, तर लीव्हर यंत्रणा कार्य करेल आणि हातोडा हायड्रोसायनिक ऍसिडसह भांडे तोडेल आणि मांजर मरेल; जर काही क्षय नसेल तर भांडे अखंड राहील आणि मांजर जिवंत आणि निरोगी असेल.

जर ते मांजर आणि पेटीबद्दल नसते तर उपपरमाण्विक कणांच्या जगाबद्दल असते, तर शास्त्रज्ञ म्हणतील की मांजर एकाच वेळी जिवंत आणि मृत आहे, परंतु मॅक्रोकोझममध्ये हा निष्कर्ष चुकीचा आहे. तर जेव्हा पदार्थाच्या लहान कणांचा प्रश्न येतो तेव्हा आपण अशा संकल्पनांसह का कार्य करतो?

श्रोडिंगरचे उदाहरण आहे सर्वोत्तम उदाहरणक्वांटम भौतिकशास्त्राच्या मुख्य विरोधाभासाचे वर्णन करण्यासाठी: त्याच्या नियमांनुसार, इलेक्ट्रॉन, फोटॉन आणि अगदी अणू सारखे कण एकाच वेळी दोन अवस्थेत अस्तित्वात आहेत ("जिवंत" आणि "मृत", जर तुम्हाला सहनशील मांजर आठवत असेल) . या राज्यांना सुपरपोझिशन म्हणतात.

आर्कान्सा विद्यापीठातील (आर्कन्सास स्टेट युनिव्हर्सिटी) अमेरिकन भौतिकशास्त्रज्ञ आर्ट हॉबसन (आर्ट हॉबसन) यांनी या विरोधाभासावर त्यांचे समाधान दिले.

"क्वांटम भौतिकशास्त्रातील मोजमाप काही विशिष्ट मॅक्रोस्कोपिक उपकरणांच्या ऑपरेशनवर आधारित असतात, जसे की गीगर काउंटर, जे सूक्ष्म प्रणाली - अणू, फोटॉन आणि इलेक्ट्रॉनची क्वांटम स्थिती निर्धारित करतात. क्वांटम सिद्धांताचा अर्थ असा आहे की जर तुम्ही सूक्ष्म प्रणाली (कण) शी जोडली तर काही मॅक्रोस्कोपिक यंत्र, प्रणालीच्या दोन भिन्न अवस्थांमध्ये फरक करून, नंतर ते उपकरण (उदाहरणार्थ गीजर काउंटर) क्वांटम एंगलमेंटच्या अवस्थेत जाईल आणि एकाच वेळी दोन सुपरपोझिशनमध्ये देखील असेल. तथापि, या घटनेचे थेट निरीक्षण करणे अशक्य आहे. , जे ते अस्वीकार्य बनवते, "भौतिकशास्त्रज्ञ म्हणतात.

हॉबसन म्हणतात की श्रोडिंगरच्या विरोधाभासात, मांजर या केंद्रकातील क्षय किंवा "न-क्षय" स्थिती निर्धारित करण्यासाठी, रेडिओएक्टिव्ह न्यूक्लियसशी जोडलेल्या मॅक्रोस्कोपिक उपकरणाची, गीजर काउंटरची भूमिका बजावते. या प्रकरणात, एक जिवंत मांजर "नॉन-क्षय" चे सूचक असेल आणि मृत मांजर क्षय होण्याचे सूचक असेल. परंतु क्वांटम सिद्धांतानुसार, मांजर, न्यूक्लियसप्रमाणे, जीवन आणि मृत्यूच्या दोन सुपरपोझिशनमध्ये असणे आवश्यक आहे.

त्याऐवजी, भौतिकशास्त्रज्ञाच्या मते, मांजरीची क्वांटम स्थिती अणूच्या अवस्थेत अडकलेली असणे आवश्यक आहे, याचा अर्थ ते एकमेकांशी "नॉन-लोकल कनेक्शन" मध्ये आहेत. म्हणजेच, अडकलेल्या वस्तूंपैकी एखाद्या वस्तूची स्थिती अचानक विरुद्ध दिशेने बदलली, तर त्याच्या जोडीची स्थिती देखील त्याच प्रकारे बदलते, मग ते कितीही दूर असले तरीही. असे करताना, हॉब्सन या क्वांटम सिद्धांताचा संदर्भ देतात.

"क्वांटम एन्टँगलमेंटच्या सिद्धांतातील सर्वात मनोरंजक गोष्ट अशी आहे की दोन्ही कणांच्या स्थितीत बदल त्वरित होतो: कोणत्याही प्रकाश किंवा इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक सिग्नलला माहिती एका प्रणालीतून दुसर्‍या प्रणालीकडे हस्तांतरित करण्यास वेळ नसतो. अशा प्रकारे, आपण असे म्हणू शकतो की हे एक आहे. दोन भागांमध्ये विभागलेली वस्तू, त्यांच्यामधील अंतर कितीही मोठे असले तरीही," हॉब्सन स्पष्ट करतात.

श्रोडिंगरची मांजर आता जिवंत आणि एकाच वेळी मृत नाही. जर क्षय झाला तर तो मेला आहे आणि क्षय झाला नाही तर तो जिवंत आहे.

आम्ही जोडतो की या विरोधाभासासाठी समान उपाय गेल्या तीस वर्षांत शास्त्रज्ञांच्या आणखी तीन गटांनी प्रस्तावित केले आहेत, परंतु ते गांभीर्याने घेतले गेले नाहीत आणि विस्तृत वैज्ञानिक वर्तुळात दुर्लक्षित राहिले. हॉबसन नोंदवतात की क्वांटम मेकॅनिक्सच्या विरोधाभासांचे निराकरण, किमान सैद्धांतिक, त्याच्या सखोल आकलनासाठी पूर्णपणे आवश्यक आहे.

एक मांजर एकाच वेळी जिवंत आणि मृत दोन्ही असू शकते? किती समांतर विश्व आहेत? आणि ते अस्तित्वातही आहेत का? हे अजिबात कल्पनारम्य क्षेत्रातील प्रश्न नाहीत, परंतु क्वांटम भौतिकशास्त्राद्वारे सोडवलेल्या वास्तविक वैज्ञानिक समस्या आहेत.

चला तर मग सुरुवात करूया श्रोडिंगरची मांजर. क्वांटम फिजिक्समध्ये अस्तित्वात असलेला विरोधाभास दाखवण्यासाठी एर्विन श्रोडिंगरने सुचवलेला हा एक विचारप्रयोग आहे. प्रयोगाचे सार खालीलप्रमाणे आहे.

एक काल्पनिक मांजर एकाच वेळी बंद बॉक्समध्ये ठेवली जाते, तसेच किरणोत्सर्गी कोर आणि विषारी वायू असलेल्या कंटेनरसह समान काल्पनिक यंत्रणा. प्रयोगानुसार, जर न्यूक्लियसचे विघटन झाले तर ते गतिमान यंत्रणा सेट करेल: गॅस कंटेनर उघडेल आणि मांजर मरेल. आण्विक क्षय होण्याची शक्यता 1 ते 2 आहे.

विरोधाभास या वस्तुस्थितीत आहे की, क्वांटम मेकॅनिक्सनुसार, जर न्यूक्लियसचे निरीक्षण केले जात नाही, तर मांजर तथाकथित सुपरपोझिशनमध्ये असते, दुसऱ्या शब्दांत, मांजर एकाच वेळी परस्पर अनन्य अवस्थेत असते (ती जिवंत आणि मृत दोन्ही असते. ). तथापि, जर निरीक्षकाने बॉक्स उघडला, तर तो खात्री बाळगू शकतो की मांजर एका विशिष्ट स्थितीत आहे: तो एकतर जिवंत आहे किंवा मृत आहे. श्रोडिंगरच्या मते, क्वांटम सिद्धांताची अपूर्णता ही वस्तुस्थिती आहे की मांजर कोणत्या परिस्थितीत सुपरपोझिशनमध्ये राहणे थांबवते आणि जिवंत किंवा मृत असल्याचे ते निर्दिष्ट करत नाही.

विग्नरच्या प्रयोगामुळे हा विरोधाभास वाढला आहे, जो आधीच अस्तित्वात असलेल्या विचार प्रयोगात मित्रांची श्रेणी जोडतो. विग्नरच्या म्हणण्यानुसार, प्रयोगकर्त्याने बॉक्स उघडल्यावर मांजर जिवंत आहे की मेलेली आहे हे त्याला कळेल. प्रयोगकर्त्यासाठी, मांजर सुपरपोझिशनमध्ये राहणे थांबवते, परंतु दाराबाहेर असलेल्या मित्रासाठी आणि ज्याला अद्याप प्रयोगाच्या परिणामांबद्दल माहिती नाही, मांजर अजूनही "जीवन आणि मृत्यू यांच्या दरम्यान" कुठेतरी आहे. हे असंख्य दारे आणि मित्रांसह चालू ठेवता येते आणि समान तर्कानुसार, विश्वातील सर्व लोकांना बॉक्स उघडल्यावर प्रयोगकर्त्याने काय पाहिले हे कळेपर्यंत मांजर सुपरपोझिशनमध्ये असेल.

क्वांटम भौतिकशास्त्र अशा विरोधाभासाचे स्पष्टीकरण कसे देते? क्वांटम भौतिकशास्त्र एक विचार प्रयोग प्रस्तावित करते क्वांटम आत्महत्याआणि दोन संभाव्य पर्यायक्वांटम मेकॅनिक्सच्या वेगवेगळ्या व्याख्यांवर आधारित घटनांचा विकास.

विचार प्रयोगादरम्यान, एक बंदूक सहभागीकडे निर्देशित केली जाते, जी एकतर किरणोत्सर्गी अणूच्या क्षयमुळे फायर होईल किंवा नाही. पुन्हा, 50 ते 50. अशा प्रकारे, प्रयोगातील सहभागी एकतर मरेल किंवा नाही, परंतु सध्या तो श्रोडिंगरच्या मांजरासारखा, एका सुपरपोझिशनमध्ये आहे.

क्वांटम मेकॅनिक्सच्या दृष्टिकोनातून या परिस्थितीचा वेगवेगळ्या प्रकारे अर्थ लावला जाऊ शकतो. कोपनहेगनच्या व्याख्येनुसार, लवकरच किंवा नंतर तोफा निघून जाईल आणि सहभागी मरेल. एव्हरेटच्या व्याख्येनुसार, सुपरपोझिशन दोन समांतर विश्वांचे अस्तित्व प्रदान करते ज्यामध्ये सहभागी एकाच वेळी अस्तित्वात आहे: त्यापैकी एकामध्ये तो जिवंत आहे (बंदुकीने गोळीबार केला नाही), दुसऱ्यामध्ये तो मेला आहे (बंदुकीने गोळीबार केला आहे). तथापि, जर बहु-जागतिक व्याख्या बरोबर असेल तर, एका विश्वात सहभागी नेहमीच जिवंत राहतो, ज्यामुळे "क्वांटम अमरत्व" च्या अस्तित्वाची कल्पना येते.

श्रोडिंगरची मांजर आणि प्रयोगाचा निरीक्षक एव्हरेटच्या व्याख्येनुसार, तो स्वतःला मांजरीसह एकाच वेळी दोन ब्रह्मांडांमध्ये एकत्र शोधतो, म्हणजेच "क्वांटम भाषेत" त्याच्याबरोबर "फसलेला" असतो.

काल्पनिक कादंबरीतील कथेसारखी वाटते, परंतु ती अनेकांपैकी एक आहे. वैज्ञानिक सिद्धांत, जे आधुनिक भौतिकशास्त्रात घडते.

हायझेनबर्गने आम्हाला समजावून सांगितल्याप्रमाणे, अनिश्चिततेच्या तत्त्वामुळे, क्वांटम मायक्रोवर्ल्डच्या वस्तूंचे वर्णन न्यूटोनियन मॅक्रोकोझमच्या वस्तूंच्या नेहमीच्या वर्णनापेक्षा भिन्न स्वरूपाचे आहे. अवकाशीय निर्देशांक आणि गती ऐवजी, ज्याच्या यांत्रिक हालचालीचे वर्णन करण्यासाठी आम्ही वापरतो, उदाहरणार्थ, बिलियर्ड टेबलवरील बॉल, क्वांटम मेकॅनिक्समध्ये, तथाकथित वेव्ह फंक्शनद्वारे वस्तूंचे वर्णन केले जाते. "वेव्ह" चे शिखर मोजमापाच्या क्षणी अंतराळात कण शोधण्याच्या कमाल संभाव्यतेशी संबंधित आहे. अशा तरंगाच्या गतीचे वर्णन श्रोडिंगर समीकरणाने केले आहे, जे आपल्याला सांगते की क्वांटम सिस्टमची स्थिती वेळेनुसार कशी बदलते.

आता मांजर बद्दल. प्रत्येकाला माहित आहे की मांजरींना बॉक्समध्ये लपवायला आवडते (). एर्विन श्रोडिंगरलाही याची जाणीव होती. शिवाय, पूर्णपणे नॉर्डिक क्रूरतेसह, त्याने हे वैशिष्ट्य एका प्रसिद्ध विचार प्रयोगात वापरले. त्याचे सार असे होते की एका मांजरीला नरक मशीनसह बॉक्समध्ये बंद केले गेले होते. मशीन रिलेद्वारे क्वांटम सिस्टमशी जोडलेले आहे, उदाहरणार्थ, किरणोत्सर्गी क्षय करणारा पदार्थ. क्षय संभाव्यता ज्ञात आहे आणि 50% आहे. जेव्हा प्रणालीची क्वांटम स्थिती बदलते (क्षय होते) आणि मांजर पूर्णपणे मरते तेव्हा नरक मशीन कार्य करते. जर तुम्ही "कॅट-बॉक्स-इन्फर्नल मशीन-क्वांटा" प्रणाली एका तासासाठी स्वतःकडे सोडली आणि लक्षात ठेवा की क्वांटम सिस्टमची स्थिती संभाव्यतेच्या संदर्भात वर्णन केली आहे, तर हे स्पष्ट होते की मांजर आहे की नाही हे शोधणे कदाचित अशक्य आहे. एखाद्या विशिष्ट क्षणी जिवंत आहे की नाही, ज्याप्रमाणे डोक्यावर किंवा शेपटीवर नाणे पडण्याचा अंदाज अगोदरच अचूकपणे सांगता येणार नाही. विरोधाभास अगदी सोपा आहे: क्वांटम सिस्टीमचे वर्णन करणारे वेव्ह फंक्शन एका मांजरीच्या दोन अवस्थांचे मिश्रण करते - ती एकाच वेळी जिवंत आणि मृत असते, ज्याप्रमाणे समान संभाव्यतेसह बद्ध इलेक्ट्रॉन अणु केंद्रापासून समान अंतरावर असलेल्या अंतराळात कुठेही स्थित असू शकतो. जर आपण पेटी उघडली नाही तर मांजर कशी आहे हे आपल्याला कळत नाही. अणु केंद्रकावर निरीक्षणे (वाचा मोजमाप) न करता, आपण त्याच्या अवस्थेचे वर्णन केवळ दोन अवस्थांच्या सुपरपोझिशन (मिश्रण) करून करू शकतो: एक क्षय झालेला आणि न क्षय झालेला केंद्रक. आण्विक व्यसनाधीन मांजर एकाच वेळी जिवंत आणि मृत दोन्ही असते. प्रश्न हा आहे: दोन अवस्थांचे मिश्रण म्हणून एक प्रणाली अस्तित्वात कधी थांबते आणि एक ठोस निवडते?

प्रयोगाची कोपनहेगन व्याख्या आम्हाला सांगते की प्रणाली राज्यांचे मिश्रण बनणे थांबवते आणि जेव्हा निरीक्षण होते तेव्हा त्यापैकी एक निवडते, जे एक मोजमाप देखील असते (बॉक्स उघडतो). म्हणजेच, मोजमापाची वस्तुस्थिती भौतिक वास्तविकता बदलते, ज्यामुळे वेव्ह फंक्शन कोसळते (मांजर एकतर मृत होते किंवा जिवंत राहते, परंतु दोन्हीचे मिश्रण होणे थांबते)! याचा विचार करा, प्रयोग आणि त्यासोबत होणारे मोजमाप आपल्या आजूबाजूचे वास्तव बदलून टाकते. वैयक्तिकरित्या, ही वस्तुस्थिती माझा मेंदू अल्कोहोलपेक्षा खूप मजबूत करते. कुख्यात स्टीव्ह हॉकिंगने देखील हा विरोधाभास कठोरपणे घेतला आणि पुनरावृत्ती केली की जेव्हा त्याने श्रोडिंगरच्या मांजरीबद्दल ऐकले तेव्हा त्याचा हात ब्राउनिंगकडे जातो. उत्कृष्ट सैद्धांतिक भौतिकशास्त्रज्ञाच्या प्रतिक्रियेची तीक्ष्णता या वस्तुस्थितीमुळे आहे की, त्याच्या मते, वेव्ह फंक्शनच्या संकुचिततेमध्ये निरीक्षकाची भूमिका (दोन संभाव्यतेपैकी एकावर पडणे) अतिशयोक्तीपूर्ण आहे.

अर्थात, जेव्हा प्रोफेसर एर्विनने 1935 मध्ये त्याच्या मांजरी-फसवणुकीची कल्पना केली तेव्हा क्वांटम मेकॅनिक्सची अपूर्णता दर्शविण्याचा हा एक चतुर मार्ग होता. खरंच, मांजर एकाच वेळी जिवंत आणि मृत असू शकत नाही. परिणामी, प्रयोगाचा एक अर्थ मॅक्रो-जगाच्या नियमांमधील स्पष्ट विरोधाभास होता (उदाहरणार्थ, थर्मोडायनामिक्सचा दुसरा नियम - एक मांजर एकतर जिवंत किंवा मृत आहे) आणि सूक्ष्म जग (मांजर आहे. एकाच वेळी जिवंत आणि मृत).

उपरोक्त सराव मध्ये लागू केले आहे: क्वांटम संगणन आणि क्वांटम क्रिप्टोग्राफी मध्ये. फायबर-ऑप्टिक केबल दोन अवस्थेच्या 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.

श्रोडिंगरच्या विचार प्रयोगाचा आणखी एक सर्वात अलीकडील अर्थ म्हणजे शेल्डन कूपरची कथा, बिग बँग थिअरी मालिकेचा नायक, जो त्याने कमी शिक्षित शेजारी पेनीशी बोलला. शेल्डनच्या कथेचा मुद्दा असा आहे की श्रोडिंगरच्या मांजरीची संकल्पना लोकांमधील नातेसंबंधांवर लागू केली जाऊ शकते. पुरुष आणि स्त्री यांच्यात काय चालले आहे हे समजून घेण्यासाठी, त्यांच्यात कोणत्या प्रकारचे नाते आहे: चांगले किंवा वाईट, आपल्याला फक्त बॉक्स उघडण्याची आवश्यकता आहे. तोपर्यंत संबंध चांगले आणि वाईट दोन्ही असतात.

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 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 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 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 आहे किंवा मृत मांजरतथापि, संभाव्यतेमध्ये, 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 करतो 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 - दृष्टीच्या रूपात निःसंशय गुणवत्तेसह एक विशिष्ट व्यक्ती आणि किमान एक स्पष्ट चेतना - 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?

बद्दल परंतु येथे एक नैसर्गिक प्रश्न उद्भवतो: मग काय? होय - मजेदार, होय - मनोरंजक, परंतु खरं तर, ते काय बदलते? विज्ञान याबाबतीत मौन बाळगून आहे. क्वांटम फिजिक्ससाठी, असे ज्ञान विश्व आणि त्याची यंत्रणा समजून घेण्याचे नवीन मार्ग उघडते, परंतु आपल्यासाठी, महान लोकांपासून दूर वैज्ञानिक शोध, अशा माहितीचा काही उपयोग नाही असे दिसते.

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 दुःखांचा 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.