რა არის შრედინგერის კატა?

„შროდინგერის კატა“ ერთ-ერთია იმ ფრაზებიდან, რომელიც საუბრისას დროდადრო ჟღერს. მაგრამ მათთვის, ვინც არასდროს ყოფილა ფიზიკის სტუდენტი, ან სულ მცირე, სმენია შელდონის ახსნა დიდი აფეთქების თეორიაზე, შეიძლება გაუგებარი იყოს რას ნიშნავს ეს. მოკლე პასუხი არის ის, რომ შროდინგერის კატა არის ცნობილი სააზროვნო ექსპერიმენტის სახელი, რომელიც პირველად წამოაყენა ფიზიკოსმა ერვინ შროდინგერმა. ფიზიკაში ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი დებატების გრძელი პასუხი და წყარო მოგვიწოდებს შევიდეთ კვანტური მექანიკის უცნაურ დომენში, რათა, შესაძლოა, გადახედოთ ჩვენს ვარაუდებს რეალობის შესახებ.

ვინ იყო ერვინ შრედინგერი?

ერვინ შრედინგერი დაიბადა 1887 წლის 12 აგვისტოს ვენაში, ავსტრია-უნგრეთის დედაქალაქში. ერვინის მამა, რუდოლფ შრედინგერი, ბოტანიკოსი და ზეთის ქსოვილის ქარხნის მფლობელი იყო. დედამისი, ჯორჯინი, რუდოლფის ქიმიის პროფესორის ქალიშვილი იყო. ერთადერთი შვილი, ერვინი გაიზარდა, როგორც ლუთერანი და კერძო განათლება მიიღო სახლში 11 წლამდე. ერვინი ადრეული ასაკიდან გამოირჩეოდა ენაში, მათემატიკასა და ფიზიკაში.

შრედინგერის განათლება

შროდინგერი ჩაირიცხა ვენის უნივერსიტეტში და სწავლობდა ფიზიკას. მასზე ძლიერი გავლენა მოახდინეს თანამემამულე ფიზიკოსებმა, დარგის პიონერმა, ფრანც ექსნერმა და ფრიც ჰასენოჰრლმა, მოგვიანებით თეორიული ფიზიკის ხელმძღვანელმა. შრედინგერს მიენიჭა დოქტორი. 1910 წელს. იგი გაიწვიეს და გაგზავნეს იტალიაში, როგორც არტილერიის ოფიცერი 1914 წელს. შროდინგერს უფრო გაუმართლა, ვიდრე მისი კოლეგა და მენტორი, ჰასენოჰრლი, რომელიც დაიღუპა 1915 წელს ყუმბარით. ანემარი ბერტელი 1920 წელს.

შროდინგერის განტოლება

1921 წელს შრედინგერი გახდა ციურიხის უნივერსიტეტის პროფესორი და გაირკვა, რომ მას ახალი იდეები ჰქონდა ატომური ფიზიკის სფეროში. თეორიების საპასუხოდ, რომ ელექტრონების მოძრაობა ატომში შეიძლება შეფასდეს, როგორც ტალღა, შროდინგერმა აუცილებელი მათემატიკური მტკიცებულება წარმოადგინა თავისი ტალღის თეორიის განტოლებით 1926 წელს. ამბობენ, რომ შემოქმედების ნაპერწკალი მოვიდა ძველ ვენელთან საშინელი ურთიერთობის დროს. შეყვარებული.

კვანტური მექანიკის დაბადება

შროდინგერის განტოლებამ უზრუნველყო ატომების ქცევისა და მოძრაობის მტკიცე აღწერა. მათი მოძრაობის ალბათურ ტალღაზე მიწერით, ატომის პოზიცია და მდგომარეობა შეიძლება სტატისტიკურად განიხილებოდეს. სანამ უშუალო გაზომვას არ მიიღებდნენ, ამბობდნენ, რომ ატომი სუპერპოზიციის მდგომარეობაში იყო. კოპენჰაგენის ინტერპრეტაციის თანახმად, ეს ნიშნავდა, რომ ის შეიძლება ჩაითვალოს ერთდროულად ყველა ადგილას. ფიზიკოსებისთვის მთავარი კითხვა იყო თუ არა ტალღის თეორია მხოლოდ მოსახერხებელი მათემატიკური ინსტრუმენტი თუ ის აღწერდა რაღაც ფიზიკურად რეალურს? მართლა სად იყო ატომი?

ფუნჯი აინშტაინთან და ნაცისტებთან

1927 წელს შრედინგერი მეუღლესთან ერთად გადავიდა ბერლინის ფრიდრიხ ვილჰელმის უნივერსიტეტში. აქ მან ალბერტ აინშტაინთან ერთად იდაყვები შეიკრა. მიუხედავად იმისა, რომ აგრძელებდა იქ მნიშვნელოვანი და ინოვაციური კვლევების კეთებას, ის სულ უფრო აშფოთებდა გერმანიაში მზარდი ანტისემიტური ატმოსფეროს. აინშტაინის მაგალითზე 1937 წელს მან დატოვა გერმანია და გადავიდა ინგლისში, ოქსფორდში დაიკავა თანამდებობა. მალევე მას მიენიჭა 1933 წლის ნობელის პრემია ფიზიკაში.

შრედინგერის კატა

ტალღის თეორიის შექმნაში მისი გადამწყვეტი როლის მიუხედავად, შროდინგერი არასოდეს გრძნობდა თავს კომფორტულად მისი შედეგებით. ბევრი ფიზიკოსის მსგავსად, მას არ შეეძლო ატომურ დონეზე არსებული კვანტური გაურკვევლობის შეჯერება რეალობის ჩვენს ყოველდღიურ გამოცდილებასთან. სამყაროში, რომელსაც ჩვენ ვხედავთ, ადამიანებსა და საგნებს აქვთ გარკვეული ადგილი და მდგომარეობა, ვაკვირდებით თუ არა მათ. ამ წინააღმდეგობის ხაზგასასმელად მან ჩამოაყალიბა სააზროვნო ექსპერიმენტი, რომელშიც ჩართული იყო კატა დახურულ ყუთში, რადიოაქტიურ ნივთიერებას და გეიგერის მრიცხველს ნივთიერების დაშლის გასაზომად.

ერთი საათის განმავლობაში, 50% იქნება შანსი, რომ რადიოაქტიური მასალა დაიშლება და გამოყოფს ერთ ატომს. თუ ეს მოხდებოდა, გეიგერის მრიცხველი აღმოაჩენდა მას და ააქტიურებდა რელეს, რომელიც გამოიწვევდა ჩაქუჩით მჟავას კოლბას. მჟავა ყუთში გამოიყოფა და კატა მოკლავს. კითხვა იყო, კატა ცოცხალია თუ მკვდარი?

შრედინგერის კატის პარადოქსი

კვანტური მექანიკური პერსპექტივიდან ამბობენ, რომ კატა იმყოფება ზედმეტ მდგომარეობაში, თანაბარი ალბათობით, რომ იყოს მკვდარი ან ცოცხალი. კატის მდგომარეობა განისაზღვრება მხოლოდ მისი გაზომვის ან დაკვირვების დროს. ეს აბსურდულად ჩანდა, წერდა შრედინგერი, რადგან კატა აუცილებლად უნდა იყოს ერთი ან მეორე, მიუხედავად იმისა, დამკვირვებელი გადაწყვეტს დათვალიერებას თუ არა. თუმცა, ატომები ზუსტად ასე იქცევიან. კატის ბედის ატომის ბირთვების რყევებთან დაკავშირებით, შროდინგერი აჩვენებდა კვანტური მექანიკის კოპენჰაგენის ინტერპრეტაციის ცენტრალურ პრობლემას.

წვრილმანი პლატფორმის საქანელა

ეჭვი და სინანული

ზედმეტია იმის თქმა, რომ როდესაც ჰკითხეს, რას ფიქრობდა მისი ტალღის თეორიის კოპენჰაგენის ინტერპრეტაციაზე, შროდინგერმა თქვა: „არ მომწონს და ვწუხვარ, რომ ოდესმე რაიმე შეხება მქონია“. შროდინგერი წლების განმავლობაში აგრძელებდა კამათს თავის თანამედროვეებთან საკუთარი ექსპერიმენტის მნიშვნელობის შესახებ.

ჰყავდა თუ არა შრედინგერი კატას?

პოპულარული ჭორები ის არის, რომ 1930-იანი წლების რაღაც მომენტში შროდინგერს შესაძლოა ჰყავდეს კატა, სახელად მილტონი, ოქსფორდში, საკუთარ სახლში. საბედნიეროდ, მიუხედავად იმისა, რომ გარკვეული შთაგონება მისცა მის მფლობელს, არ არსებობს არანაირი მტკიცებულება, რომ შრკუნძულიდინჯერის კატა ოდესმე ჩასვეს ყუთში მჟავის კოლბაში.

მემკვიდრეობა

შრედინგერი გარდაიცვალა 1961 წლის 4 იანვარს იმავე ქალაქში, სადაც დაიბადა, ვენაში. მისი გარდაცვალების მომენტისთვის მან და მისმა თეორიულმა კატმა წარუშლელი კვალი დატოვეს კვანტური მექანიკის მეცნიერებაში. მიუხედავად იმისა, რომ ბევრმა დიდმა გონებამ წვლილი შეიტანა ტალღის თეორიისა და განუსაზღვრელობის კონცეფციის შემუშავებაში, მხოლოდ ერთი იქნება სამუდამოდ ცნობილი, როგორც კვანტური მექანიკის მამა, და ეს არის ერვინ შრედინგერი.