[identity profile] shkvarki.livejournal.com posting in [community profile] useful_faq
Вычитала в википедии про эксперимент "Кот Шрёдингера". Никакого отношения к физике не имею, я в ней - как свинья в апельсинах. Филологическое образование, понимаете ли.
В связи с этим прошу помочь разобраться: как понимать выделенную мной фразу в тексте?

Суть эксперимента: В закрытый ящик помещён кот (кошка). В ящике имеется механизм, содержащий радиоактивное ядро и ёмкость с ядовитым газом. Параметры эксперимента подобраны так, что вероятность того, что ядро распадётся за 1 час, составляет 50 %. Если ядро распадается, оно приводит механизм в действие, он открывает ёмкость с газом, и кот умирает. Согласно квантовой механике, если над ядром не производится наблюдения, то его состояние описывается суперпозицией (смешением) двух состояний — распавшегося ядра и нераспавшегося ядра, следовательно, кот, сидящий в ящике, и жив, и мёртв одновременно. Если же ящик открыть, то экспериментатор обязан увидеть только какое-нибудь одно конкретное состояние — «ядро распалось, кот мёртв» или «ядро не распалось, кот жив».

Почему? Как это? Это аксиома, что ли? Если не наблюдать - то значит суперпозиция и два состояния, противоположных друг другу. А если открыть - всё по-другому.
Откуда взялось вот это "открыть" и "закрыть"? Если не открывать, мы себе воображаем, что кот и жив, и мёртв одновременно? И если не открывать, ядро же всё равно распадается! 

Date: 2009-08-30 05:14 pm (UTC)
From: [identity profile] saver-ag.livejournal.com
В квантовой механике производя наблюдение мы влияем на объект, именно поэтому открывая ящик мы четко определяем состояние кота. Принцип неопределенности Гейзенберга еще почитайте, в той же вики.

Date: 2009-08-30 05:32 pm (UTC)
From: [identity profile] kincajou.livejournal.com
Да, так и есть.
Дело тут вот в чём.
Когда мы "просто смотрим", то получаем информацию об исследуемом объекте посредством приёма электромагнитной энергии - фотонов света. Даже если мы "смотрим" при помощи микроскопа или телескопы - не важно. Пусть даже радиотелескоп - всё равно фотоны.

Когда мы так наблюдаем за чем-то большим и тяжёлым, то всё прекрасно и предсказуемо - вот фотон, испущенный источником, летит свободно, вот он ударяется об объект, отражается и летит уже к нам. И мы видим картинку.

Если же исследуемый объект ОЧЕНЬ мал - атом ли, небольшая отдельная молекула или вообще какая-бнидуь субатомная частица - то даже один фотон можету строить серьёзный переполох, когда он ударит по объекту. Если этот объект совсем-совсем маленький, то для того, чтобы его разглядеть, нужны будут "маленькие" фотоны - коротковолновые. А они обладают очень большой энергией. И в результате таких наблюдений мы, скорее всего, разрушим наблюдаемое.

Вот, если очень упрощённо и вкратце.

Date: 2009-08-30 05:46 pm (UTC)
From: [identity profile] kincajou.livejournal.com
а если мы не откроем ящик, то не узнаем, жив или мёртв этот несчастный кот. И тогда - какая разница?

Что вы прицепились к коробке-то? Речь про то, что наблюдатель влияет на наблюдаемое. Пока состояние наблюдаемого НЕИЗВЕСТНО, то мы не можем знать, что с этим всем делать. А как только мы посмотрим и определим состояние - оно примет одно из двух (или сколько их вообще возможно) значений... И выглядит это так, будто мы убили кота, открыв ящик. Или оставили его в живых. Хотя вроде бы это никак и не связано

Date: 2009-08-30 05:25 pm (UTC)
From: [identity profile] czz.livejournal.com
Почитайте книгу, там всё объяснено очень подробно.
http://www.ozon.ru/context/detail/id/4421099/

Date: 2009-08-30 05:23 pm (UTC)
From: [identity profile] czz.livejournal.com
Вы не всё прочитали. Это не реальный эксперимент, а просто размышление, приводящее к выводу, что квантовая механика неполна, потому что не определяет границу, где перестают работать квантовые законы с их неопределённостями, и начинают работать привычные нам макроскопические законы.

Date: 2009-08-30 05:38 pm (UTC)
From: [identity profile] czz.livejournal.com
Да. Существуют и версии, как этот парадокс разрешить. Например, что никаких наблюдателей на самом деле нет, а коллапс волновой функции вызывается любым взаимодействием. Так как все тела, которые мы наблюдаем, существуют в виде тел благодаря взаимодействиям, то все их частицы уже сколлапсированы. И многомировая интерпретация тоже как-то объясняет этот парадокс.

Но квантовая механика всё равно на данный момент до сих пор неполна, потому что математически не стыкуется с общей теорией относительности, работающей в макроскопических масштабах. Теории струн и другие надеются объединить квантовую механику с ОТО.

Date: 2009-08-30 05:36 pm (UTC)
From: [identity profile] kincajou.livejournal.com
так ведь границы-то и нет. Невозмоно в принципе указать - вот тут они работают, а вот тут, на чуточку правее - уже нет

Date: 2009-08-30 05:44 pm (UTC)
From: [identity profile] czz.livejournal.com
Скажем, теория струн проводит такую границу, вводя элементарные единицы вполне определённых размеров - струны, свойства которых задают свойства нашего наблюдаемого пространства-времени. На масштабах, меньших или равных размерам струн, привычного нам пространства-времени нет и законы там другие. Конкретно эта граница называется планковской длиной и имеет определённое значение. Как-то так.

Date: 2009-08-30 05:49 pm (UTC)
From: [identity profile] kincajou.livejournal.com
емнип, расстояний, меньших планковской длины, вообще быть не может - и как раз на этом ограничении, убирающем дурацкие сингулярности, строится теория струн. Но это всё равно не та граница, тем более что квантовые закономерности работают на гораздо БОЛЬШИХ масштабах, нежели чем планковские

Date: 2009-08-30 05:56 pm (UTC)
From: [identity profile] czz.livejournal.com
Ну там же есть измерения, свёрнутые внутри областей планковской длины. Раз есть измерения, значит в них можно измерить расстояния :) С другой стороны, там эквивалентность R и 1/R, где 1 - планковская длина, поэтому действительно получается, что 1 - минимально возможное расстояние с макроскопической точки зрения.
Блин, там без поллитры не разобраться :)

Да, вроде бы квантовые закономерности сейчас наблюдают и на целых атомах и молекулах. Значит, ваше понимание ближе к истине, чем моё.
Edited Date: 2009-08-30 05:57 pm (UTC)

Date: 2009-08-30 05:58 pm (UTC)
From: [identity profile] kincajou.livejournal.com
так-то!
:)

Date: 2009-08-30 05:29 pm (UTC)
From: [identity profile] niktos12.livejournal.com
Мой преподаватель физики говорил: "Квантовую физику невозможно понять, к ней можно только привыкнуть" :)

Date: 2009-08-30 05:59 pm (UTC)
From: [identity profile] czz.livejournal.com
Да легко. Математики вовсю оперируют комплексными числами и многомерными пространствами, которые лежат за пределами того, что мы видим и воспринимаем.

Date: 2009-08-30 06:15 pm (UTC)
From: [identity profile] czz.livejournal.com
Да кот - это так, фольклор. Там всё описано точной математикой и подтверждено экспериментами (на реальных элементарных частицах, а не на кошках).

Date: 2009-09-03 05:26 am (UTC)
From: [identity profile] a-bronx.livejournal.com
числа и пространства - это ещё ладно. вроде как теории, пощупать нельзя. а тут кот

Кот - это тоже теория. Мы никогда не видим и не щупаем НАСТОЯЩЕГО кота - лишь его мохнатую поверхность, результат внешнего взаимодействия с ним. О том, что представляет из себя кот ПО СУТИ - мы только предполагаем, наблюдая закономерности и строя теории. У Фейнмана об этом хорошо сказано:

Электрон - это теория, которую мы используем; он настолько полезен для понимания того, как работает природа, что мы почти можем назвать его реальным. Я хотел с помощью аналогии прояснить идею насчет теории. В случае с кирпичом дальше я бы спросил: "А как насчет того, что внутри кирпича?", потом бы я сказал, что никто и никогда не видел, что находится внутри кирпича. Всякий раз, когда ломаешь кирпич, видишь только его поверхность. А то, что у кирпича есть что-то внутри, - всего лишь теория, которая помогает нам лучше понять природу вещей. То же самое и с теорией электронов.
-- Р.Фейнман, "Вы, конечно, шутите, мистер Фейнман!" (http://lib.rus.ec/b/133551)

Date: 2009-08-30 07:35 pm (UTC)
From: [identity profile] ritarhan.livejournal.com
Простите, не поняла. "Оперировать комплексными числами и многомерными пространствами, которые лежат за пределами того, что мы видим и воспринимаем" - одно, а понимать их или не понимать - все-таки другое. Или ошибаюсь?

Date: 2009-08-31 07:37 am (UTC)
From: [identity profile] czz.livejournal.com
Смотря что вы имеете в виду под словом "понимать".

Date: 2009-08-31 07:41 am (UTC)
From: [identity profile] ritarhan.livejournal.com
Пожалуй, то, что позволяет оперировать ими. А не чем-либо еще на их месте.

А какие Ваши варианты, могу я узнать? Как бывает? )

Date: 2009-08-31 08:15 am (UTC)
From: [identity profile] czz.livejournal.com
Мышление не оперирует реальными объектами никогда, только абстрактными моделями. Если человек считает яблоки, у него в голове же не образуются реальные яблоки. Многомерное пространство - всего лишь чуть более высокий уровень абстракции чем "два неких яблока" или "2+2=4".

Если вы можете интуитивно предсказывать работу той или иной модели в каких-то условиях, наверное это означает, что вы её "понимаете". Например, вы понимаете работу операций сложения и умножения.

Date: 2009-08-31 08:23 am (UTC)
From: [identity profile] ritarhan.livejournal.com
)) трудно не согласиться.

Хотя иногда посещают мысли типа "что из этого более реально".

Date: 2009-08-30 05:38 pm (UTC)
From: [identity profile] windcryomancer.livejournal.com
Этот мысленный эксперимент демонстрировал противоречие явлений микромира, где действуют законы квантовой физики, и окружающего нас макромира. Состояние абсурдное и невозможное для макроообъекта - кота, естественно для микрообьекта - атомного ядра. Этот опыт показывает, что граница квантовой физики существует, следовательно ее надо искать и заниматься квантовой физикой дальше.

Date: 2009-08-30 05:40 pm (UTC)
From: [identity profile] windcryomancer.livejournal.com
А читали что Терри Пратчетт писал об этом эксперименте на Плоском Мире?
Edited Date: 2009-08-30 05:40 pm (UTC)

Date: 2009-08-30 05:51 pm (UTC)
From: [identity profile] windcryomancer.livejournal.com
Все эти дискуссии и эксперименты – ложь для детей, цель которых – убедить будущее поколение физиков в том, что системы к в а н т о в ы х масштабов и вправду ведут себя настолько странно. Вот и прекрасно… но кот-то здесь при чем? Волшебники Незримого Университета, ничего не знающие об электронах, но неплохо знакомые с котами, не обманулись бы так легко. Как и Гита Ягг, чьего кота Грибо запирают в ящик в «Дамах и господах». Грибо – такой кот, который не побоится напасть на злобного волка и слопать его***. В книге «Ведьмы за границей» он нечаянно проглатывает вампира, а наши ведьмы недоумевают, отчего все население ближней деревушки на ушах от радости.
У Грибо свой подход к квантовым парадоксам. «Грибо провел пару крайне нервирующих минут в ящике. Грубо говоря, закрытый там кот может быть либо жив, либо мертв. Не взглянешь – не узнаешь. По сути, сам факт открытия ящика определит состояние кота, хотя в этом случае варианта может быть три: а) живой, б) мертвый и в) чертовски злой.»

Date: 2009-08-30 05:55 pm (UTC)
From: [identity profile] windcryomancer.livejournal.com
Вот целая глава в книге про котов
http://lib.aldebaran.ru/author/pratchett_terri/pratchett_terri_kot_bez_durakov/pratchett_terri_kot_bez_durakov__3.html

Date: 2009-08-31 09:37 am (UTC)
From: [identity profile] zvzz.livejournal.com
вот эту почитайте (http://lib.rus.ec/b/97916)