Суперпозиция наоборот возможна: «Кот Шрёдингера» может наблюдать за наблюдателем
Кот Шрёдингера — это знаменитый мысленный эксперимент, придуманный австрийским физиком Эрвином Шрёдингером в 1935 году, чтобы продемонстрировать парадокс квантовой суперпозиции. В этом эксперименте кот заключается в запечатанном ящике вместе с радиоактивным источником, детектором и флаконом с ядом. Если детектор регистрирует излучение, то флакон разбивается и кот умирает. Если нет, то кот остается жив. По механике квантового мира, до тех пор, пока мы не откроем ящик и не посмотрим на кота, он находится в состоянии суперпозиции — одновременно жив и мертв. Только наблюдение определяет его судьбу.
Но что если мы перевернем этот эксперимент? Что если мы сделаем так, что кот будет наблюдать за нами, а не мы за ним? Это именно то, что сделали физики из Университета Квинсленда в Австралии. Они создали квантовую систему, в которой роль кота играет атом, а роль наблюдателя — свет. Атом может быть в двух состояниях: основном и возбужденном. Свет может быть в двух поляризациях: горизонтальной и вертикальной. Если свет попадает на атом, то он может изменить его состояние. Но если атом попадает на свет, то он может изменить его поляризацию.
Физики подготовили атом в состоянии суперпозиции — одновременно основном и возбужденном. Затем они подготовили свет в состоянии суперпозиции — одновременно горизонтальном и вертикальном. После этого они отправили свет через атом и измерили его поляризацию. Оказалось, что свет был в состоянии суперпозиции до тех пор, пока атом не «посмотрел» на него. Тогда свет «схлопнулся» в одно из двух возможных состояний: горизонтальное или вертикальное. То есть атом определил судьбу света своим наблюдением.
Это экспериментальное подтверждение того, что квантовая механика работает в обе стороны: не только наблюдатель влияет на объект, но и объект влияет на наблюдателя. Это также демонстрирует, что роль наблюдателя не обязательно должна играть человек или какое-то сложное устройство. Достаточно простого квантового объекта, такого как атом или фотон.
Этот прорывный эксперимент открывает новые возможности для изучения квантовой механики и ее приложений. Например, он может помочь создать более эффективные квантовые компьютеры, которые используют суперпозицию для параллельных вычислений. Он также может помочь понять, как квантовая механика переходит в классическую механику на больших масштабах. И, возможно, он может помочь разрешить парадокс кота Шрёдингера, который до сих пор остается одной из самых загадочных и привлекательных проблем физики.
47 комментариев
Добавить комментарий
Когда у тебя время поменяется с пространством местами — ты сможешь все зафиксировать самостоятельно.
Полностью с Вами согласен.
Извращение непоседливого ума. Из того же разряда, как и пример с черепахой и Ахиллесом.
Это можно доказать и проще через Эпсилон (lim или придел) но шутка а том что это не означает что Ахилес перегонит черепаху. Старая математическая шутка если хотите:
Если студент А любит студентку б а студентка б любит студента с, то это совсем не значит что студент а любит студента с))
Я к чему, доказательство что они поравняется (xn=yn=0 при tn где n->
бесконечности не есть доказательство что Ахилес перегонит черепаху)
Если Ахилес не перестанет бежать быстрее черепахи, то обгонит её после того, как поравняется. Не вижу физического смысла это доказывать.
Отрезки времени не складываются в бесконечность, а сходятся к одному моменту во времени.
Сколь угодно малый — это ещё не ноль. Определите, что значит коллапс в физике, коллапс чего наступает. И что значит модель схлопывается. Как схлопывается пузырьки знаю, про модели не слышал. Какие исходные условия нужно менять, мне тоже не понятно. Развернуть Ахилеса и черепаху так, чтобы она его догоняла? И вообще сначала нужно определить, в чём собственно парадокс, сформулировать его, а потом уже решать. На сколько я помню, парадокс в том, что А никогда не догонит черепаху, хоть и бежит быстрее её. Сходимость суммы ряда показывает, что никогда — это неверное утверждение, парадокс снят.
Ещё как вариант, можео вообще не выходить из рамок формальной логики:
Ошибка, приводящая к парадоксу в том, что взят неверный посыл: бесконечная сумма бесконечна. Тогда как известно, что бесконечные суммы могут быть конечны.
Да и ещё, закон неопределенности Гейзенберга не распространется на макрообъекты. Как и любые законы квантовой физики. Простите, то много сообщений )
Гравитационные, сильные и слабые взаимодействия могут коннчно разрушить квантовые эффекты (привет кот Шрейдинга) в реальности так и происходит, но это история о запутанных состояниях. У нас же работает базовый закон неопределенности. То есть границы макрообектов всегда будут «плыть» (в том числе спасибо и тепловым колебаниям и много чему еще)
" простите то много сообщений" — Не чего, диалог с образованными людьми всегда интересен.
Так а какой физический смысл рассматривать макроскопические задачи с точки зрения квантовой физики? Центром масс (зачем он нам тут вообще) можно считать примерную точку. Да и в принципе А и черепаху можно считать материальными точками без ощутимой потери точности. Не забывайте, что прежде всего физика — это наука о том, чем можно пренебречь, а чем нельзя.
Тут еще один прикол имеется. Какая разница кто на кого нападает, меняешь систему координат — и понеслась душа в рай, да и не помню, чтобы можно было привязывать систему отсчета к фотону...
И еще мне казалось, что комптон-эффект со всеми его разновидностями вроде рамановского рассеяния исследован вдоль и поперек еще сто лет назад. Во всяком случае, в лекциях МГУ можно найти кучу экспериментов по определению поляризаций фотонов после разного сорта рассеяния света на атомах и ядрах.
P.S. Протоны наблюдал, как и пионы и некоторые другие частицы. ))) Пузырьковые камеры и прочие фотопластинки не врут.
2. В квантовой физике, в отличие от классической, наблюдение не может проходить без взаимодействия. Поэтому естественно, что наблюдая один объект, мы организуем его взаимодействие с другим объектом и волновые функции обоих изменяются. Вс эта софистика от плохого понимания предмета разговора.
Теперь серьезно сам эксперемент думаю задумывался оброзно и кота не ктотне мучал а была дискуссия сравнения собственного мира и мира проицируемого в голове смотрящего, как-бы насколько реальность реальна и каковы границы её, где она заканчивается, в голове смотрящего или она распространяется на все и везде .
Другими словами речь идёт о том кто определяет что реальность реальна тот кто смотрит на объект или сам объект который создаёт движения и тут приходят наши физики с атомов и светом и утверждают что реализация реальности работает в двух рапровлениях как-бы кот изначально «знал» его посылают на смерть но сомневался в живодерстве эксперементатора и сам эксперементатор сомневался в собственной осознанности но все-же положил кота в ящик с радионуклидами .
Пс. Надо помнить что эти «открытия» делались в эпоху пост мистицизма ну или почти пост и люди были очень «фрагментарны» в собственной мысли .
Не судите строго, это пишет сам кот шредергера :)
Добавить комментарий