«Шредингердің мысығы» - әңгімелесу кезінде жиі айтылатын сөз тіркестерінің бірі. Ешқашан физиканың студенті болмағандар немесе кем дегенде Шелдонның Үлкен жарылыс теориясы туралы түсіндірмесін естігендер үшін бұл нені білдіретіні түсініксіз болуы мүмкін. Қысқа жауап: Шредингердің мысығы - физик Эрвин Шредингер алғаш рет жасаған әйгілі ойлау тәжірибесінің атауы. Физикадағы ең маңызды пікірталастардың бірінің ұзақ жауабы мен көзі бізді шындық туралы болжамдарымызды қайта қарау үшін кванттық механиканың таңғаларлық саласына кіруге шақырады.
Эрвин Шредингер кім болды?
Эрвин Шредингер 1887 жылы 12 тамызда Австрия-Венгрия астанасы Венада дүниеге келген. Эрвиннің әкесі Рудольф Шредингер ботаник және клеенка фабрикасының иесі болған. Оның анасы Джорджина Рудольфтың химия профессорының қызы болды. Жалғыз бала, Эрвин лютеран болып өсті және 11 жасқа дейін үйде жеке білім алды. Эрвин кішкентай кезінен тіл, математика және физикадан үздік болды.
Шредингердің білімі
clu / Getty ImagesШредингер Вена университетіне оқуға түсіп, физиканы оқыды. Оған осы саланың пионері Франц Экснер және кейінірек теориялық физика кафедрасының меңгерушісі болған Фриц Хасенохрль әріптестері қатты әсер етті. Шредингерге Ph.D дәрежесі берілді. 1910 жылы әскер қатарына шақырылып, Италияға артиллерия офицері ретінде жіберілді. Шредингер 1915 жылы гранатадан қаза тапқан әріптесі әрі тәлімгері Хасенохрлден де бақыттырақ болды. Соғыстан аман қалып, тұрмысқа шыққанға дейін бірнеше университетте профессорлық қызмет атқарды. Аннемари Бертель 1920 ж.
Шредингер теңдеуі
1921 жылы Шредингер Цюрих университетінің профессоры болды және оның атомдық физика саласында жаңа идеялары бар екені белгілі болды. Атом ішіндегі электрондардың қозғалысын толқын ретінде сипаттауға болатын теорияларға жауап ретінде Шредингер өзінің 1926 жылғы «Толқын теориясының теңдеуімен» қажетті математикалық дәлелді келтірді. Шығармашылық ұшқыны ескі веналықпен қызу қарым-қатынас кезінде пайда болды делінеді. қыз.
Кванттық механиканың дүниеге келуі
виртуалды фото / Getty ImagesШредингер теңдеуі атомдардың мінез-құлқы мен қозғалысының сенімді сипаттамасын берді. Олардың қозғалысын ықтималдық толқынына жатқызу арқылы атомның орны мен күйін статистикалық түрде қарастыруға болады. Тікелей өлшеу жүргізілгенге дейін атом суперпозиция күйінде болды делінді. Копенгаген интерпретациясына сәйкес, бұл оны бірден барлық жерде деп санауға болатынын білдіреді. Физиктер үшін негізгі сұрақ: Толқын теориясы жай ғана ыңғайлы математикалық құрал болды ма, әлде ол физикалық нақты нәрсені сипаттады ма? Шынымен атом қайда болды?
Эйнштейн мен нацистермен щетка
1927 жылы Шредингер әйелімен бірге Фридрих Вильгельм атындағы Берлин университетіне көшті. Мұнда ол Альберт Эйнштейнмен шынтақты сипады. Онда маңызды және инновациялық зерттеулерді жалғастыра отырып, ол Германиядағы антисемиттік атмосфераның күшеюіне алаңдай бастады. Эйнштейннің үлгісімен 1937 жылы Германияны тастап, Англияға көшіп, Оксфордта қызмет атқарды. Көп ұзамай оған 1933 жылы физика бойынша Нобель сыйлығы берілді.
Шредингер мысығы
Толқындар теориясын құрудағы шешуші рөліне қарамастан, Шредингер оның салдарымен ешқашан ыңғайсыз болды. Көптеген физиктер сияқты, ол атом деңгейіндегі кванттық белгісіздікті біздің күнделікті шындық тәжірибемізбен үйлестіре алмады. Біз көріп отырған дүниеде адамдар мен заттардың біз байқасақ та, бақыламасақ та белгілі орны мен күйі болады. Бұл қайшылықты көрсету үшін ол тығыздалған қораптағы мысықты, радиоактивті затты және заттың ыдырауын өлшеу үшін Гейгер есептегішін қамтитын ойлау тәжірибесін тұжырымдады.
Бір сағат ішінде радиоактивті материалдың ыдырауы және бір атомды шығару ықтималдығы 50% болады. Егер бұл орын алса, Гейгер есептегіші оны анықтап, балғамен қышқыл колбасын сындыратын релені іске қосады. Қышқыл қорапқа түсіп, мысықты өлтіреді. Мәселе мынада: мысық тірі ме, өлі ме?
Шредингер мысықының парадоксы
Кванттық механикалық тұрғыдан алғанда, мысықтың өлі немесе тірі болу ықтималдығы бірдей, қабаттасқан күйде деп айтылады. Мысықтың күйі өлшенген немесе байқалған кезде ғана анықталады. Бұл абсурд болып көрінді, деп жазды Шредингер, өйткені бақылаушы қарауды шешеді ме, жоқ па, мысық бір немесе басқа болуы керек. Дегенмен атомдар дәл осылай әрекет етті. Мысықтың тағдырын атом ядроларының ауытқуымен байланыстыра отырып, Шрёдингер кванттық механиканың Копенгаген интерпретациясының негізгі мәселесін көрсетті.
вендиголар дегеніміз не
Күмән және өкініш
«Толқындар теориясының Копенгагендік интерпретациясы» туралы не ойлайтынын сұрағанда, Шрёдингер былай деп жауап берді: «Бұл маған ұнамайды және мен онымен бірдеңе болғаныма өкінемін». Шредингер өз тәжірибесінің мәні туралы замандастарымен жылдар бойы дауласып жүрді.
Шредингер шынымен мысықтың иесі болды ма?
tiburonstudios / Getty ImagesТанымал қауесет - 1930 жылдары Шредингердің Оксфордтағы үйінде Милтон есімді мысықтың иесі болған болуы мүмкін. Бақытымызға орай, оның иесіне біраз шабыт бергенімен, Schr дегенге ешқандай дәлел жоқаралДингер мысығын қышқыл құйылған ыдысқа салған.
Мұра
Шредингер 1961 жылы 4 қаңтарда өзі туған қала Венада қайтыс болды. Ол қайтыс болған кезде оның теориялық мысығы да кванттық механика ғылымында өшпес із қалдырды. Көптеген ұлы ақыл-ойлар толқындар теориясы мен анықталмағандық тұжырымдамасын дамытуға үлес қосқанымен, тек біреуі ғана кванттық механиканың әкесі ретінде мәңгілікке белгілі болады, ол Эрвин Шредингер.