25 май 2020
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Деконструкция на котката на Шрьодингер (видео)

Френски учен предлага нова интерпретация на експеримента с "котката на Шрьодингер"

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 18 февруари 2020 в 09:4480771
Кредит: CC0 Public Domain

Парадоксът на котката на Шрьодингер - котката, която е както жива, така и мъртва до отварянето на кутията, в която се намира, е най-известният пример, използван да се опише непълнотата на квантовата механика при прехода от квантови системи към макроскопични системи.

Същността на този мисловен експеримент е, че съществуването на "макроскопична" котка "в лабораторни условия" е толкова неопределено, колкото поведението на субатомните частици. Неопределеността на микрониво показва, че един атом може едновременно да се разпадне или да не се разпадне. И ако от разряда на този атом зависи дали ще сработи механизмът, който разбива колбата с циановодородна киселина, разположена в пространството, където е „заключена“ хипотетичната котка, се оказва, че котката (според теорията на квантовата механика) може да бъде както жива, така и мъртва. Това "работи", стига пространството, в което е котката е затворено. Това е много опростено описание на това, че в търсенето на връзката между микро- и макросвета на квантовата механика „нещо не е наред“.

Това изглежда предсказва, че макроскопичните обекти (като котките) могат понякога да съществуват едновременно в повече от едно напълно различно състояние. Много физици се опитват да разрешат този парадокс през годините, но нито един подход не е общоприет.

Сега обаче теоретичният физик Франк Лалое (Franck Laloë) от Лаборатоар Кастлер Бросел (ENS-Université PSL) в Париж предлага нова интерпретация, която може да обясни много характеристики на парадокса. Той определя модел на възможна теория и вариант на решение на този парадокс в нова статия в EPJ D .

Лалое предлага подход, който включва добавянето на малък допълнителен елемент, свързан с гравитационното поле, към уравнението на Шрьодингер, който позволява на вектора на квантовото състояние да "колапсира" като се гарантира, че - както се наблюдава в макроскопичната вселена - резултатът от всяко измерване е единствен. 

Теорията на Лалое комбинира тази интерпретация с друга от Луи дьо Бройл и Бом и свързва произхода на квантовия колапс с универсалното гравитационно поле. Този подход може да се прилага еднакво за всички обекти, квантови и макроскопични, тоест както за котки, така и за атоми.

Идеята за свързване на квантовия колапс с гравитацията вече е предложена от великия английски физик и философ Роджър Пенроуз (Roger Penrose), но той никога не е разработвал идеите си в цялостна теория.

Според тази теория макроскопичен обект (например прословутата котка) съществува или не съществува в определен момент от времето еднозначно - без никакви „и двете състояния едновременно“, ако при  прехода от субатомни обекти към макроскопични обекти се вземе предвид, че гравитацията действа върху всеки от тях. Тази гравитация, както е отбелязано в работата, и във всеки момент всъщност действа като „външен наблюдател“, който „прави заключение за състоянието на котката“.

Лалое предлага модел, който върви в същата посока, съгласува се с физическите наблюдения и един ден може да се докаже експериментално.

Той е сравнително прост подход, който въвежда само един допълнителен параметър към стандартното уравнение.

Естествено намериха се и критици на новата теория, включително сред много уважаваните физици. Теорията на Пенроуз-Лалое се критикува остро:

За гравитационния коефициент, най-общо казано, няма разлика дали котката е жива или мъртва, тъй като в сравнение с началния момент от време масата на тялото й „след смъртта“ не се променя. Или г-н Лалое предлага да се въведе и коефициент на „душата на котката Шрьорадингер“, който ще трябва да се претегля отделно? 

Привържениците на теорията на Лалое-Пенроуз отговарят, че критиците на новата интерпретация „използват неверни предположения, които нямат нищо общо с теоретичната физика“.

Лалое планира да проучи повече последствия от своя модел в различни ситуации. Освен това той предполага, че теория, която съчетава квантовата механика с гравитацията, може да имат отражение в астрофизиката.

Справка: Franck Laloë, A model of quantum collapse induced by gravity, The European Physical Journal D (2020). DOI: 10.1140/epjd/e2019-100434-1

Източник: Deconstructing Schrödinger's cat, phys.org

Лекция на сър Роджър Пенроуз


Препоръчани материали
vmv
Рейтинг : 1405
19.02 2020 в 09:47 1
+ 0
- 0
Теоретичната физика ползва идеализирани модели - в този смисъл е необходима, но не е достатъчна за установяване на обективна истина, която да е конкретна. А, гравитацията е неотменима ... в никоя система на отчет. С "вкарването" на гравитация, практически се Отваря кутията. Точно при разпад - се променят масите на получените нови частици и се променя масовия център на кутията, като цяло. Като "знаем това", следва по условие - може да се отчете, че котката е мъртва.
Тоест - хората са на прав път, да търсят изменения в теориите.
 
Още от : Физика
Отговорът не е 42, а 1/137
10 ноември 2019 в 10:20
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.