Kot Schrödingera: Różnice pomiędzy wersjami
[wersja przejrzana] | [wersja przejrzana] |
drobne redakcyjne, poprawa linków, doprecyzowanie opisu |
Nie podano opisu zmian |
||
Linia 1: | Linia 1: | ||
[[Plik:Schrodingers cat.svg|thumb|[[superpozycja|Równocześnie żywy i martwy]] kot Schrödingera.]] |
[[Plik:Schrodingers cat.svg|thumb|[[superpozycja|Równocześnie żywy i martwy]] kot Schrödingera.]] |
||
'''Kot Schrödingera''' – [[eksperyment myślowy]], czasem określany mianem |
'''Kot Schrödingera''' – [[eksperyment myślowy]], czasem określany mianem [[paradoks]]u, opublikowany w 1935 roku przez austriackiego fizyka, [[Erwin Schrödinger|Erwina Schrödingera]] laureata [[Laureaci Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki|Nagrody Nobla z dziedziny fizyki]] w roku 1933 w trzech częściach artykułu przeglądowego ''Obecna sytuacja w mechanice kwantowej'' |
||
<ref>{{Cytuj pismo|nazwisko=Schrödinger|imię=Erwin|tytuł=Die gegenwärtige Situation in der Quantenmechanik|czasopismo |
|||
=Die Naturwissenschaften|data=1935|wolumin=23|strony=812–827|doi=10.1007/BF01491891 }}</ref>. Ilustruje problem zastosowania interpretacji [[Kopenhaska interpretacja mechaniki kwantowej|kopenhaskiej mechaniki kwantowej]] w odniesieniu do obiektów makroskopowych. Eksperyment ten jest jednym z wielu pomysłów tworzenia „przekładni” ze świata obiektów [[nano]] (w skali [[atom]]owej) do świata makroskopowego (zbioru wielu elementów, opisywanego w kategoriach [[Teoria prawdopodobieństwa|prawdopodobieństwa]] [[Zdarzenie losowe (teoria prawdopodobieństwa)|zdarzeń losowych]]). |
|||
== Opis eksperymentu == |
== Opis eksperymentu == |
||
Linia 41: | Linia 43: | ||
== Linki zewnętrzne == |
== Linki zewnętrzne == |
||
* {{Cytuj stronę | nazwisko = Grygiel | imię = Wojciech | autor link = Wojciech Grygiel | tytuł = Kot w paradoksach, czyli o czym nawet nie śnił Schrödinger | url = https://www.granicenauki.pl/kot-w-paradoksach-czyli-o-czym-nawet-nie-snil-schrodinger-25980 | opublikowany = Granice Nauki | data = | data dostępu = 2016-12-21}} |
* {{Cytuj stronę | nazwisko = Grygiel | imię = Wojciech | autor link = Wojciech Grygiel | tytuł = Kot w paradoksach, czyli o czym nawet nie śnił Schrödinger | url = https://www.granicenauki.pl/kot-w-paradoksach-czyli-o-czym-nawet-nie-snil-schrodinger-25980 | opublikowany = Granice Nauki | data = | data dostępu = 2016-12-21}} |
||
* {{Cytuj stronę | url = http://wyborcza.pl/1,75400,14425447,Kto_chce_skrzywdzic_kota_Schrodingera_.html | tytuł = Kto chce skrzywdzić kota Schrödingera? | autor = Piotr Cieśliński | data = 2013-08-12 | praca = Wyborcza.pl > Nauka | data dostępu = 2016-11-30}} |
* {{Cytuj stronę | url = http://wyborcza.pl/1,75400,14425447,Kto_chce_skrzywdzic_kota_Schrodingera_.html | tytuł = Kto chce skrzywdzić kota Schrödingera? | autor = Piotr Cieśliński | data = 2013-08-12 | praca = Wyborcza.pl > Nauka | data dostępu = 2016-11-30}} |
||
{{Mechanika kwantowa}} |
{{Mechanika kwantowa}} |
||
Wersja z 22:00, 8 lis 2018
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/91/Schrodingers_cat.svg/220px-Schrodingers_cat.svg.png)
Kot Schrödingera – eksperyment myślowy, czasem określany mianem paradoksu, opublikowany w 1935 roku przez austriackiego fizyka, Erwina Schrödingera laureata Nagrody Nobla z dziedziny fizyki w roku 1933 w trzech częściach artykułu przeglądowego Obecna sytuacja w mechanice kwantowej [1]. Ilustruje problem zastosowania interpretacji kopenhaskiej mechaniki kwantowej w odniesieniu do obiektów makroskopowych. Eksperyment ten jest jednym z wielu pomysłów tworzenia „przekładni” ze świata obiektów nano (w skali atomowej) do świata makroskopowego (zbioru wielu elementów, opisywanego w kategoriach prawdopodobieństwa zdarzeń losowych).
Opis eksperymentu
Schrödinger wymyślił urządzenie oddziałujące na hipotetycznego kota zamkniętego w pojemniku z trucizną (np. z trującym gazem). Do pojemnika wkłada się: żywego kota, źródło promieniotwórcze w postaci jednego nietrwałego atomu (który w wyniku rozpadu emituje cząstkę promieniowania jonizującego) oraz detektor promieniowania (np. licznik Geigera-Müllera), który w chwili wykrycia cząstki uwalnia trujący gaz. Po upływie czasu połowicznego rozpadu charakterystycznego dla danego atomu istnieje pięćdziesięcioprocentowe prawdopodobieństwo, że kot jest martwy i takie samo prawdopodobieństwo, że jest nadal żywy. Tak sugerowałby tzw. zdrowy rozsądek. Jeśli nastąpi radioaktywny rozpad i licznik go zarejestruje, zostanie uruchomiony mechanizm, który uwolni truciznę, wtedy kot zginie. Jeśli rozpad nie będzie miał miejsca, zwierzę nadal będzie żywe.
Z opisu kwantowo-mechanicznego wynika jednak coś innego – przed otwarciem pojemnika kot jest jednocześnie i martwy, i żywy. Jako obiekt kwantowy, znajduje się on równocześnie w każdym z możliwych stanów (tzw. superpozycji). Dopiero otwarcie pojemnika i sprawdzenie jego zawartości redukuje układ do jednego stanu – następuje załamanie funkcji falowej kota, i dopiero w momencie poczynienia obserwacji kot przyjmuje jeden, konkretny stan. W tym przypadku są tylko dwa możliwe stany – kot jest martwy albo żywy.
Zgodnie z regułami tzw. interpretacji kopenhaskiej, do momentu przeprowadzenia pomiaru, tzn. stwierdzenia, co dzieje się z kotem, jego stan jest fundamentalnie nieokreślony – kot jest jednocześnie żywy i martwy. Fizycy mówią o superponowanym stanie żywego i martwego kota. Dopiero pomiar rozstrzygnie jego losy. Występowanie superpozycji stanów jest zjawiskiem powszechnym w świecie mikroskopowych obiektów.
Eksperyment kłóci się ze zdrowym rozsądkiem, co wynika z faktu, że jest niemożliwy do przeprowadzenia w świecie makroskopowym. Przedmioty dostępne nam do obserwacji w naszej skali składają się z obiektów podlegających prawom mechaniki kwantowej. Jednak, ze względu na bardzo dużą liczbę tych obiektów, ich poszczególne stany uśredniają się, nie pozwalając obserwować efektów kwantowych.
Kot Schrödingera w kulturze masowej
- Osobny artykuł:
Koncepcja kota Schrödingera będąca zderzeniem klasycznych intuicji z regułami fizyki kwantowej niesie ze sobą intrygujące (choć pozorne) paradoksy. Dlatego koncepcja ta okazała się atrakcyjnym motywem często wykorzystywanym w literaturze, filmach i grach komputerowych. 12 sierpnia 2013 kot Schrödingera pojawił się w Google doodle z okazji 126. rocznicy urodzin naukowca[2].
Kot Schrödingera w filozofii
To, że kot ten może być równocześnie martwy i żywy (a nie jest to superpozycja czasu, kiedy był żywy, i czasu, kiedy był martwy), jest założeniem filozoficznym diagonalności, wprowadzonym do fizyki kwantowej w zasadzie komplementarności. Założenie, że zasada komplementarności opisuje poprawnie każde doświadczenie, jest błędnym uogólnianiem[3][4].
Zobacz też
Przypisy
- ↑ Erwin Schrödinger. Die gegenwärtige Situation in der Quantenmechanik. „Die Naturwissenschaften”. 23, s. 812–827, 1935. DOI: 10.1007/BF01491891.
- ↑ Erwin Schrödinger i jego kot – 126. rocznica urodzin Schrödingera. crazynauka.pl, 2013-08-12. [dostęp 2013-08-12]. (pol.).
- ↑ Faye 2014 ↓.
- ↑ Tadeusz Pabjan. Zasada komplementarności a filozofia. „Postępy Fizyki”. 62 (1), s. 14-22, 2011. Polskie Towarzystwo Fizyczne. ISSN 0032-5430.
Bibliografia
- Jan Faye , Copenhagen Interpretation of Quantum Mechanics, Edward N. Zalta (red.), [w:] Stanford Encyclopedia of Philosophy, Winter 2017 Edition, Metaphysics Research Lab, Stanford University, 24 czerwca 2014, ISSN 095-5054 [dostęp 2018-01-30] [zarchiwizowane z adresu 2017-12-21] (ang.).
- Tadeusz Pabjan, Zasada komplementarności a filozofia, Postępy Fizyki tom 62 zeszyt 1 z 2011 roku.
Literatura
- John Gribbin , Skąd się wziął kot Schrödingera: geniusz z Wiednia i kwantowa rewolucja, Sebastian Szymański (tłum.), Warszawa: Prószyński Media, 2014, ISBN 978-83-7839-703-8, OCLC 899831071 .
- John Gribbin, W poszukiwaniu kota Schrödingera: realizm w fizyce kwantowej, Zysk i S-ka Wydawnictwo, Poznań 1997, ISBN 83-7150-312-1.
- M. Kalinski, Aharonov-Bohm oscillations in a hydrogen atom in a radiation field through electron self-interference, Phys. Rev. A 57, 2239-2242 (1996).
Linki zewnętrzne
- Wojciech Grygiel: Kot w paradoksach, czyli o czym nawet nie śnił Schrödinger. Granice Nauki. [dostęp 2016-12-21].
- Piotr Cieśliński: Kto chce skrzywdzić kota Schrödingera?. [w:] Wyborcza.pl > Nauka [on-line]. 2013-08-12. [dostęp 2016-11-30].