Was ist Schrödingers Katze? Schrödingers Katze: Lebt er oder nicht? Die Essenz des Experiments. Das berühmteste Rätsel

Wie Heisenberg uns erklärte, ist die Beschreibung von Objekten in der Quantenmikrowelt aufgrund des Unschärfeprinzips anderer Natur als die übliche Beschreibung von Objekten in der Newtonschen Makrowelt. Anstelle der Raumkoordinaten und der Geschwindigkeit, die wir zur Beschreibung mechanischer Bewegungen, beispielsweise einer Kugel auf einem Billardtisch, gewohnt sind, werden Objekte in der Quantenmechanik durch die sogenannte Wellenfunktion beschrieben. Der Wellenkamm entspricht der maximalen Wahrscheinlichkeit, zum Zeitpunkt der Messung ein Teilchen im Raum zu finden. Die Bewegung einer solchen Welle wird durch die Schrödinger-Gleichung beschrieben, die uns sagt, wie sich der Zustand eines Quantensystems im Laufe der Zeit ändert.

Nun zur Katze. Jeder weiß, dass Katzen sich gerne in Kisten verstecken (). Auch Erwin Schrödinger wusste Bescheid. Darüber hinaus nutzte er dieses Merkmal mit rein nordischem Fanatismus in einem berühmten Gedankenexperiment. Im Kern ging es darum, dass eine Katze mit einer höllischen Maschine in einer Kiste eingesperrt war. Die Maschine ist über ein Relais mit einem Quantensystem verbunden, beispielsweise einem radioaktiv zerfallenden Stoff. Die Zerfallswahrscheinlichkeit ist bekannt und beträgt 50 %. Die Höllenmaschine wird ausgelöst, wenn sich der Quantenzustand des Systems ändert (Zerfall eintritt) und die Katze vollständig stirbt. Wenn man das System „Katzebox-höllische Maschine-Quanten“ eine Stunde lang sich selbst überlässt und bedenkt, dass der Zustand eines Quantensystems durch Wahrscheinlichkeiten beschrieben wird, dann wird klar, dass es wahrscheinlich nicht möglich sein wird, dies herauszufinden ob die Katze zu einem bestimmten Zeitpunkt am Leben ist oder nicht, ebenso wie es unmöglich ist, den Fall einer Münze auf Kopf oder Zahl im Voraus genau vorherzusagen. Das Paradoxon ist ganz einfach: Die Wellenfunktion, die ein Quantensystem beschreibt, vermischt die beiden Zustände einer Katze – sie ist gleichzeitig lebendig und tot, so wie sich ein gebundenes Elektron mit gleicher Wahrscheinlichkeit an jedem Ort im Raum in gleichem Abstand befinden kann der Atomkern. Wenn wir die Kiste nicht öffnen, wissen wir nicht genau, wie es der Katze geht. Ohne Beobachtungen (Messungen) eines Atomkerns durchzuführen, können wir seinen Zustand nur durch Überlagerung (Mischung) zweier Zustände beschreiben: eines zerfallenen und eines nicht zerfallenen Kerns. Eine Katze in der Atomsucht ist gleichzeitig lebendig und tot. Die Frage ist: Wann hört ein System auf, als Mischung aus zwei Zuständen zu existieren und wählt einen bestimmten?

Die Kopenhagener Interpretation des Experiments sagt uns, dass das System aufhört, eine Mischung von Zuständen zu sein, und einen von ihnen in dem Moment auswählt, in dem eine Beobachtung stattfindet, die auch eine Messung ist (die Box öffnet sich). Das heißt, die bloße Tatsache der Messung verändert die physikalische Realität und führt zum Zusammenbruch der Wellenfunktion (die Katze wird entweder tot oder bleibt am Leben, ist aber keine Mischung aus beidem mehr)! Denken Sie darüber nach: Das Experiment und die damit verbundenen Messungen verändern die Realität um uns herum. Persönlich stört diese Tatsache mein Gehirn viel mehr als Alkohol. Auch dem bekannten Steve Hawking fällt es schwer, dieses Paradoxon zu durchleben, indem er wiederholt, dass er, als er von Schrödingers Katze hört, seine Hand nach Browning ausstreckt. Die Heftigkeit der Reaktion des herausragenden theoretischen Physikers ist darauf zurückzuführen, dass seiner Meinung nach die Rolle des Beobachters beim Zusammenbruch der Wellenfunktion (Zusammenbruch in einen von zwei probabilistischen Zuständen) stark übertrieben ist.

Als Professor Erwin 1935 seine Katzenfolter erfand, war dies natürlich eine geniale Möglichkeit, die Unvollkommenheit der Quantenmechanik aufzuzeigen. Tatsächlich kann eine Katze nicht gleichzeitig lebendig und tot sein. Als Ergebnis einer der Interpretationen des Experiments wurde deutlich, dass ein Widerspruch zwischen den Gesetzen der Makrowelt (zum Beispiel dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik – die Katze ist entweder lebendig oder tot) und der Mikrowelt bestand. Welt (die Katze ist gleichzeitig lebendig und tot).

Das Obige wird in der Praxis verwendet: im Quantencomputing und in der Quantenkryptographie. Über ein Glasfaserkabel wird ein Lichtsignal in einer Überlagerung zweier Zustände gesendet. Wenn sich Angreifer irgendwo in der Mitte mit dem Kabel verbinden und dort einen Signalabgriff vornehmen, um die übertragenen Informationen abzuhören, dann bricht die Wellenfunktion zusammen (aus Sicht der Kopenhagener Interpretation wird eine Beobachtung gemacht) und Das Licht wird in einen der Zustände gehen. Durch statistische Tests des Lichts am Empfangsende des Kabels kann festgestellt werden, ob sich das Licht in einer Überlagerung von Zuständen befindet oder bereits beobachtet und an einen anderen Punkt übertragen wurde. Dadurch ist es möglich, Kommunikationsmittel zu schaffen, die ein unbemerktes Abhören und Abhören von Signalen ausschließen.

Eine weitere neuere Interpretation von Schrödingers Gedankenexperiment ist eine Geschichte, die Sheldon Cooper, der Held der Urknalltheorie, seiner weniger gebildeten Nachbarin Penny erzählte. Der Sinn von Sheldons Geschichte besteht darin, dass das Konzept von Schrödingers Katze auf menschliche Beziehungen angewendet werden kann. Um zu verstehen, was zwischen einem Mann und einer Frau passiert, welche Art von Beziehung zwischen ihnen besteht: gut oder schlecht, müssen Sie nur die Schachtel öffnen. Bis dahin ist die Beziehung sowohl gut als auch schlecht.

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  Tatsächlich sind Hawking und viele andere Physiker der Meinung, dass die Interpretation der Quantenmechanik durch die Kopenhagener Schule ungerechtfertigt ist, wenn sie die Rolle des Beobachters betont. Eine endgültige Einigkeit unter den Physikern in dieser Frage ist noch immer nicht erreicht.

  Die Parallelisierung von Welten zu jedem Zeitpunkt entspricht einem echten nichtdeterministischen Automaten, im Gegensatz zu einem probabilistischen, bei dem bei jedem Schritt einer der möglichen Pfade abhängig von ihrer Wahrscheinlichkeit ausgewählt wird.

  Wigners Paradoxon

  Dies ist eine komplizierte Version von Schrödingers Experiment. Eugene Wigner führte die Kategorie „Freunde“ ein. Nach Abschluss des Experiments öffnet der Experimentator die Schachtel und sieht eine lebende Katze. Der Zustandsvektor der Katze geht im Moment des Öffnens der Schachtel in den Zustand „Der Kern ist nicht zerfallen, die Katze lebt“ über. Somit wurde die Katze im Labor als lebendig erkannt. Außerhalb des Labors ist Freund. Freund weiß noch nicht, ob die Katze lebt oder tot ist. Freund erkennt die Katze erst als lebendig, wenn der Experimentator ihm das Ergebnis des Experiments mitteilt. Aber alle anderen Freunde Die Katze wurde noch nicht als lebend erkannt und wird erst erkannt, wenn sie über das Ergebnis des Experiments informiert wird. Somit kann die Katze erst dann als vollständig lebendig (oder vollständig tot) erkannt werden, wenn alle Menschen im Universum das Ergebnis des Experiments kennen. Bis zu diesem Moment bleibt die Katze auf der Skala des Großen Universums laut Wigner gleichzeitig lebendig und tot.

  Praktischer Nutzen

  Das Obige wird in der Praxis verwendet: im Quantencomputing und in der Quantenkryptographie. Über ein Glasfaserkabel wird ein Lichtsignal in einer Überlagerung zweier Zustände gesendet. Wenn sich Angreifer irgendwo in der Mitte mit dem Kabel verbinden und dort einen Signalabgriff vornehmen, um die übertragenen Informationen abzuhören, dann bricht die Wellenfunktion zusammen (aus Sicht der Kopenhagener Interpretation wird eine Beobachtung gemacht) und Das Licht wird in einen der Zustände gehen. Durch statistische Tests des Lichts am Empfangsende des Kabels kann festgestellt werden, ob sich das Licht in einer Überlagerung von Zuständen befindet oder bereits beobachtet und an einen anderen Punkt übertragen wurde. Dadurch ist es möglich, Kommunikationsmittel zu schaffen, die ein unbemerktes Abhören und Abhören von Signalen ausschließen.

  Das Experiment (das im Prinzip durchführbar ist, obwohl es noch keine funktionierenden Quantenkryptographiesysteme gibt, die große Informationsmengen übertragen können) zeigt auch, dass „Beobachtung“ im Kopenhagener Sinne nichts mit dem Bewusstsein des Beobachters zu tun hat. denn in diesem Fall führt die Änderung der Statistik bis zum Ende des Kabels zu einem völlig unbelebten Zweig des Kabels.

  Der Artikel beschreibt, was Schrödingers Theorie ist. Der Beitrag dieses großen Wissenschaftlers zur modernen Wissenschaft wird gezeigt und das Gedankenexperiment, das er über eine Katze erfunden hat, wird beschrieben. Der Anwendungsbereich dieses Wissens wird kurz skizziert.

  Erwin Schrödinger

  Die berüchtigte Katze, die weder lebt noch tot ist, wird mittlerweile überall eingesetzt. Über ihn werden Filme gedreht, Communities rund um Physik und Tiere sind nach ihm benannt, es gibt sogar eine Bekleidungsmarke. Aber am häufigsten meinen die Leute das Paradoxon mit der unglücklichen Katze. Doch meist vergisst man seinen Schöpfer, Erwin Schrödinger. Er wurde in Wien geboren, das damals zu Österreich-Ungarn gehörte. Er war der Spross einer sehr gebildeten und wohlhabenden Familie. Sein Vater Rudolf produzierte Linoleum und investierte unter anderem Geld in die Wissenschaft. Seine Mutter war die Tochter eines Chemikers, und Erwin besuchte oft die Vorlesungen seines Großvaters an der Akademie.

  Da eine der Großmütter des Wissenschaftlers Engländerin war, interessierte er sich seit seiner Kindheit für Fremdsprachen und beherrschte Englisch perfekt. Es ist nicht verwunderlich, dass Schrödinger in der Schule jedes Jahr der Beste seiner Klasse war und an der Universität schwierige Fragen stellte. Die Wissenschaft des frühen 20. Jahrhunderts hatte bereits Widersprüche zwischen der besser verständlichen klassischen Physik und dem Verhalten von Teilchen in der Mikro- und Nanowelt festgestellt. Ich habe meine ganze Kraft in die Lösung der aufkommenden Widersprüche gesteckt

  Beitrag zur Wissenschaft

  

  Zunächst ist es erwähnenswert, dass dieser Physiker in vielen Bereichen der Wissenschaft tätig war. Wenn wir jedoch „Schrödingers Theorie“ sagen, meinen wir nicht die von ihm geschaffene mathematisch harmonische Beschreibung der Farbe, sondern seinen Beitrag zur Quantenmechanik. Damals gingen Technik, Experiment und Theorie Hand in Hand. Die Fotografie entwickelte sich, die ersten Spektren wurden aufgenommen und das Phänomen der Radioaktivität entdeckt. Die Wissenschaftler, die die Ergebnisse erzielten, arbeiteten eng mit den Theoretikern zusammen: Sie waren sich einig, ergänzten sich und argumentierten. Es entstanden neue Schulen und Wissenschaftszweige. Die Welt begann in völlig anderen Farben zu funkeln und die Menschheit erhielt neue Geheimnisse. Trotz der Komplexität des mathematischen Apparats ist es möglich, Schrödingers Theorie in einfacher Sprache zu beschreiben.

  Die Quantenwelt ist einfach!

  

  Es ist mittlerweile allgemein bekannt, dass die Größe der untersuchten Objekte einen direkten Einfluss auf die Ergebnisse hat. Für das Auge sichtbare Objekte unterliegen den Konzepten der klassischen Physik. Schrödingers Theorie ist auf Körper anwendbar, die einhundert mal einhundert Nanometer und kleiner messen. Und am häufigsten sprechen wir von einzelnen Atomen und kleineren Teilchen. Jedes Element von Mikrosystemen hat also gleichzeitig die Eigenschaften eines Teilchens und einer Welle (Welle-Teilchen-Dualität). Aus der materiellen Welt werden Elektronen, Protonen, Neutronen usw. durch Masse und die damit verbundene Trägheit, Geschwindigkeit und Beschleunigung charakterisiert. Von der theoretischen Welle – Parameter wie Frequenz und Resonanz. Um zu verstehen, wie dies gleichzeitig möglich ist und warum sie untrennbar miteinander verbunden sind, mussten Wissenschaftler ihr gesamtes Verständnis der Struktur von Substanzen überdenken.

  Schrödingers Theorie impliziert, dass diese beiden Eigenschaften mathematisch durch ein Konstrukt namens Wellenfunktion miteinander verbunden sind. Die mathematische Beschreibung dieses Konzepts brachte Schrödinger den Nobelpreis ein. Die physikalische Bedeutung, die der Autor ihm zuschrieb, stimmte jedoch nicht mit den Vorstellungen von Bohr, Sommerfeld, Heisenberg und Einstein überein, die die sogenannte Kopenhagener Interpretation begründeten. Hier entstand das „Katzenparadoxon“.

  Wellenfunktion

  

  Wenn wir über den Mikrokosmos der Elementarteilchen sprechen, verlieren die den Makroskalen innewohnenden Konzepte ihre Bedeutung: Masse, Volumen, Geschwindigkeit, Größe. Und wackelige Wahrscheinlichkeiten kommen zum Tragen. Objekte dieser Größe sind für den Menschen unmöglich zu erfassen – dem Menschen stehen nur indirekte Untersuchungsmöglichkeiten zur Verfügung. Zum Beispiel Lichtstreifen auf einem empfindlichen Bildschirm oder Film, die Anzahl der Klicks, die Dicke des aufgesprühten Films. Alles andere ist der Bereich der Berechnungen.

  Schrödingers Theorie basiert auf den Gleichungen, die dieser Wissenschaftler abgeleitet hat. Und ihr integraler Bestandteil ist die Wellenfunktion. Es beschreibt eindeutig die Art und die Quanteneigenschaften des untersuchten Teilchens. Es wird angenommen, dass es den Zustand beispielsweise eines Elektrons anzeigt. Es selbst hat jedoch entgegen der Vorstellung seines Autors keine physikalische Bedeutung. Es ist einfach ein praktisches mathematisches Werkzeug. Da unser Artikel Schrödingers Theorie in einfachen Worten darstellt, nehmen wir an, dass das Quadrat der Wellenfunktion die Wahrscheinlichkeit beschreibt, ein System in einem vorgegebenen Zustand zu finden.

  Katze als Beispiel für ein Makroobjekt

  

  Der Autor selbst war bis zu seinem Lebensende mit dieser Interpretation, die als Kopenhagener Interpretation bezeichnet wird, nicht einverstanden. Er war angewidert von der Unbestimmtheit des Wahrscheinlichkeitsbegriffs und bestand auf der Klarheit der Funktion selbst und nicht auf deren Quadrat.

  Als Beispiel für die Inkonsistenz solcher Ideen argumentierte er, dass in diesem Fall die Mikrowelt Makroobjekte beeinflussen würde. Die Theorie lautet wie folgt: Wenn Sie einen lebenden Organismus (z. B. eine Katze) und eine Kapsel mit einem giftigen Gas in eine versiegelte Box legen, die sich öffnet, wenn ein bestimmtes radioaktives Element zerfällt, und geschlossen bleibt, wenn kein Zerfall stattfindet, dann Bevor wir die Schachtel öffnen, sehen wir ein Paradoxon. Nach Quantenkonzepten zerfällt ein Atom eines radioaktiven Elements mit einiger Wahrscheinlichkeit über einen bestimmten Zeitraum. Somit ist das Atom vor dem experimentellen Nachweis sowohl intakt als auch nicht intakt. Und wie Schrödingers Theorie besagt, ist die Katze mit der gleichen Wahrscheinlichkeit sowohl tot als auch ansonsten lebendig. Was, wie Sie sehen, absurd ist, denn wenn wir die Schachtel öffnen, finden wir nur einen Zustand des Tieres. Und in einem geschlossenen Behälter neben der tödlichen Kapsel ist die Katze entweder tot oder lebendig, da diese Indikatoren diskret sind und keine Zwischenoptionen implizieren.

  Für dieses Phänomen gibt es eine spezifische, aber noch nicht vollständig bewiesene Erklärung: Da es keine zeitlich begrenzten Bedingungen gibt, um den spezifischen Zustand einer hypothetischen Katze zu bestimmen, ist dieses Experiment zweifellos paradox. Quantenmechanische Regeln können jedoch nicht auf Makroobjekte angewendet werden. Es ist noch nicht möglich, die Grenze zwischen der Mikrowelt und der gewöhnlichen Welt genau zu ziehen. Ein Tier von der Größe einer Katze ist jedoch zweifellos ein Makroobjekt.

  Anwendung der Quantenmechanik

  Wie bei jedem, auch theoretischen Phänomen stellt sich die Frage, welchen Nutzen Schrödingers Katze haben kann. Die Urknalltheorie beispielsweise basiert genau auf den Vorgängen, die sich auf dieses Gedankenexperiment beziehen. Alles, was mit ultrahohen Geschwindigkeiten, der ultrakleinen Struktur der Materie und der Erforschung des Universums als solchem ​​zu tun hat, wird unter anderem durch die Quantenmechanik erklärt.

  „Jeder, der von der Quantentheorie nicht schockiert ist, versteht es nicht“, sagte Niels Bohr, der Begründer der Quantentheorie.
  Die Grundlage der klassischen Physik ist die eindeutige Programmierung der Welt, ansonsten der Laplacesche Determinismus, der mit dem Aufkommen der Quantenmechanik durch das Eindringen einer Welt voller Unsicherheiten und probabilistischer Ereignisse ersetzt wurde. Und hier waren Gedankenexperimente für theoretische Physiker nützlich. Dies waren die Prüfsteine, an denen die neuesten Ideen getestet wurden.

  „Schrödingers Katze“ ist ein Gedankenexperiment, vorgeschlagen von Erwin Schrödinger, mit dem er die Unvollständigkeit der Quantenmechanik beim Übergang von subatomaren Systemen zu makroskopischen Systemen zeigen wollte.

  Eine Katze wird in eine geschlossene Kiste gelegt. Die Box enthält einen Mechanismus, der einen radioaktiven Kern und einen Behälter mit giftigem Gas enthält. Die Wahrscheinlichkeit, dass der Kern innerhalb einer Stunde zerfällt, beträgt 1/2. Wenn der Kern zerfällt, aktiviert er den Mechanismus, öffnet einen Gasbehälter und die Katze stirbt. Gemäß der Quantenmechanik wird der Zustand des Kerns, wenn keine Beobachtung erfolgt, durch eine Überlagerung (Vermischung) zweier Zustände beschrieben – eines zerfallenen Kerns und eines nicht zerfallenen Kerns. Daher ist eine Katze, die in einer Kiste sitzt, sowohl lebendig als auch tot gleichzeitig. Wenn die Schachtel geöffnet wird, kann der Experimentator nur einen bestimmten Zustand sehen: „Der Kern ist zerfallen, die Katze ist tot“ oder „Der Kern ist nicht zerfallen, die Katze lebt.“

  

  Wann hört das System auf zu existieren? Wie mischt man zwei Staaten und wählt einen bestimmten aus?

  Zweck des Experiments- zeigen, dass die Quantenmechanik ohne einige Regeln unvollständig ist, die angeben, unter welchen Bedingungen die Wellenfunktion zusammenbricht (eine augenblickliche Änderung des Quantenzustands eines Objekts, die bei der Messung auftritt) und die Katze entweder tot wird oder am Leben bleibt, aber aufhört, eine zu sein Mischung aus beidem.

  Da klar ist, dass eine Katze entweder lebendig oder tot sein muss (es gibt keinen Zwischenzustand zwischen Leben und Tod), bedeutet dies, dass dies auch für den Atomkern gilt. Es wird notwendigerweise entweder verfallen oder nicht verfallen sein.

  Schrödingers Artikel „The Current Situation in Quantum Mechanics“, in dem er ein Gedankenexperiment mit einer Katze vorstellte, erschien 1935 in der deutschen Zeitschrift Natural Sciences, um das EPR-Paradoxon zu diskutieren.

  In den Arbeiten von Einstein-Podolsky-Rosen und Schrödinger wurde die seltsame Natur der „Quantenverschränkung“ (ein von Schrödinger geprägter Begriff) dargelegt, die für Quantenzustände charakteristisch ist, die eine Überlagerung der Zustände zweier Systeme (z. B. zweier subatomarer Teilchen) darstellen.

  Interpretationen der Quantenmechanik

  Während der Existenz der Quantenmechanik haben Wissenschaftler unterschiedliche Interpretationen davon vorgeschlagen, aber die am meisten unterstützten Interpretationen sind heute die „Kopenhagen“- und die „Viele-Welten“-Interpretation.

  „Kopenhagen-Interpretation“- Diese Interpretation der Quantenmechanik wurde von Niels Bohr und Werner Heisenberg während ihrer gemeinsamen Arbeit in Kopenhagen (1927) formuliert. Wissenschaftler haben versucht, Fragen zu beantworten, die sich aus dem Welle-Teilchen-Dualismus der Quantenmechanik ergeben, insbesondere die Frage der Messung.

  In der Kopenhagener Interpretation hört das System auf, eine Mischung von Zuständen zu sein, und wählt einen von ihnen in dem Moment aus, in dem die Beobachtung stattfindet. Das Experiment mit der Katze zeigt, dass in dieser Interpretation die Natur dieser Beobachtung – der Messung – nicht ausreichend definiert ist. Einige glauben, dass die Erfahrung darauf hindeutet, dass sich das System, solange die Box geschlossen ist, gleichzeitig in beiden Zuständen befindet, in einer Überlagerung der Zustände „zerfallener Kern, tote Katze“ und „unzerfallener Kern, lebende Katze“ und wenn die Box geöffnet ist , dann erst dann kollabiert die Wellenfunktion auf eine der Optionen. Andere vermuten, dass die „Beobachtung“ stattfindet, wenn ein Teilchen aus dem Kern auf den Detektor trifft; Allerdings (und das ist der Kernpunkt des Gedankenexperiments) gibt es in der Kopenhagener Interpretation keine klare Regel, die besagt, wann dies geschieht, und daher ist die Interpretation unvollständig, bis eine solche Regel eingeführt wird oder gesagt wird, wie sie sein kann eingeführt. Die genaue Regel besagt, dass Zufälligkeit an dem Punkt auftritt, an dem die klassische Näherung zum ersten Mal verwendet wird.

  Somit können wir uns auf den folgenden Ansatz verlassen: In makroskopischen Systemen beobachten wir keine Quantenphänomene (mit Ausnahme des Phänomens der Supraflüssigkeit und Supraleitung); Wenn wir also einem Quantenzustand eine makroskopische Wellenfunktion auferlegen, müssen wir aus Erfahrung schlussfolgern, dass die Überlagerung zusammenbricht. Und obwohl nicht ganz klar ist, was es im Allgemeinen bedeutet, dass etwas „makroskopisch“ ist, ist bei einer Katze sicher, dass es sich um ein makroskopisches Objekt handelt. Daher geht die Kopenhagener Auslegung nicht davon aus, dass sich die Katze vor dem Öffnen der Kiste in einem Zustand der Verwirrung zwischen Lebend und Tod befindet.

  In der „Viele-Welten-Interpretation“ In der Quantenmechanik, die den Messvorgang nicht als etwas Besonderes betrachtet, existieren beide Zustände der Katze, aber Dekohärenz, d.h. Es findet ein Prozess statt, bei dem ein quantenmechanisches System mit seiner Umgebung interagiert und in der Umgebung verfügbare Informationen erfasst oder auf andere Weise mit der Umgebung „verstrickt“ wird. Und wenn der Beobachter die Kiste öffnet, verstrickt er sich in die Katze und daraus entstehen zwei Zustände des Beobachters, entsprechend einer lebenden und einer toten Katze, und diese Zustände interagieren nicht miteinander. Der gleiche Mechanismus der Quantendekohärenz ist für „gemeinsame“ Geschichten wichtig. In dieser Interpretation kann in einer „gemeinsamen Geschichte“ nur eine „tote Katze“ oder eine „lebende Katze“ vorkommen.

  

  Mit anderen Worten: Wenn die Kiste geöffnet wird, teilt sich das Universum in zwei verschiedene Universen, in einem, in dem der Beobachter auf eine Kiste mit einer toten Katze blickt, und in dem anderen, in dem der Beobachter auf eine lebende Katze blickt.

  Das Paradoxon von „Wigners Freund“

  Wigners Freundesparadoxon ist ein kompliziertes Experiment des Schrödingers Katzenparadoxons. Der Nobelpreisträger, der amerikanische Physiker Eugene Wigner, führte die Kategorie „Freunde“ ein. Nach Abschluss des Experiments öffnet der Experimentator die Schachtel und sieht eine lebende Katze. Der Zustand der Katze im Moment des Öffnens der Schachtel geht in den Zustand über: „Der Kern ist nicht zerfallen, die Katze lebt.“ Somit wurde die Katze im Labor als lebendig erkannt. Außerhalb des Labors befindet sich ein „Freund“. Der Freund weiß noch nicht, ob die Katze lebt oder tot ist. Erst als der Experimentator ihm das Ergebnis des Experiments mitteilt, erkennt der Freund die Katze als lebendig. Doch alle anderen „Freunde“ haben die Katze noch nicht als lebendig erkannt und werden sie erst erkennen, wenn ihnen das Ergebnis des Experiments mitgeteilt wird. Somit kann die Katze nur dann als vollständig lebendig erkannt werden, wenn alle Menschen im Universum das Ergebnis des Experiments kennen. Bis zu diesem Moment bleibt die Katze auf der Skala des Großen Universums gleichzeitig halb lebendig und halb tot.

  Das Obige wird in der Praxis verwendet: im Quantencomputing und in der Quantenkryptographie. Über ein Glasfaserkabel wird ein Lichtsignal in einer Überlagerung zweier Zustände gesendet. Wenn sich Angreifer irgendwo in der Mitte mit dem Kabel verbinden und dort einen Signalabgriff vornehmen, um die übertragenen Informationen abzuhören, dann bricht die Wellenfunktion zusammen (aus Sicht der Kopenhagener Interpretation wird eine Beobachtung gemacht) und Das Licht wird in einen der Zustände gehen. Durch statistische Tests des Lichts am Empfangsende des Kabels kann festgestellt werden, ob sich das Licht in einer Überlagerung von Zuständen befindet oder bereits beobachtet und an einen anderen Punkt übertragen wurde. Dadurch ist es möglich, Kommunikationsmittel zu schaffen, die ein unbemerktes Abhören und Abhören von Signalen ausschließen.

  Das Experiment (das im Prinzip durchführbar ist, obwohl es noch keine funktionierenden Quantenkryptographiesysteme gibt, die große Informationsmengen übertragen können) zeigt auch, dass „Beobachtung“ im Kopenhagener Sinne nichts mit dem Bewusstsein des Beobachters zu tun hat. denn in diesem Fall führt die Änderung der Statistik bis zum Ende des Kabels zu einem völlig unbelebten Zweig des Kabels.

  Und im Quantencomputing ist der Schrödinger-Katzenzustand ein spezieller verschränkter Zustand von Qubits, in dem sie sich alle in derselben Überlagerung aller Nullen oder Einsen befinden.

  („Qubit“ ist das kleinste Element zur Speicherung von Informationen in einem Quantencomputer. Es lässt zwei Eigenzustände zu, kann aber auch in deren Überlagerung vorliegen. Immer wenn der Zustand eines Qubits gemessen wird, geht es zufällig in einen seiner eigenen Zustände über.)

  In Wirklichkeit! Kleiner Bruder von „Schrödingers Katze“

  Es ist 75 Jahre her, dass Schrödingers Katze aufgetaucht ist, aber immer noch scheinen einige der Konsequenzen der Quantenphysik im Widerspruch zu unseren alltäglichen Vorstellungen über Materie und ihre Eigenschaften zu stehen. Nach den Gesetzen der Quantenmechanik sollte es möglich sein, einen Zustand der „Katze“ zu erzeugen, in dem sie sowohl lebendig als auch tot ist, d. h. wird sich in einem Zustand der Quantenüberlagerung zweier Zustände befinden. In der Praxis war die Erzeugung einer Quantenüberlagerung einer so großen Anzahl von Atomen jedoch bisher nicht möglich. Die Schwierigkeit besteht darin, dass dieser Zustand umso instabiler ist, je mehr Atome übereinander angeordnet sind, da äußere Einflüsse dazu neigen, ihn zu zerstören.

  An Physiker der Universität Wien (Veröffentlichung in der Zeitschrift Naturkommunikation„, 2011) konnte erstmals weltweit das Quantenverhalten eines organischen Moleküls nachgewiesen werden, das aus 430 Atomen besteht und sich im Zustand der Quantenüberlagerung befindet. Das von den Experimentatoren gewonnene Molekül sieht eher aus wie ein Oktopus. Die Größe der Moleküle beträgt etwa 60 Angström und die De-Broglie-Wellenlänge für das Molekül betrug nur 1 Pikometer. Dieser „molekulare Oktopus“ konnte die Eigenschaften der Schrödinger-Katze nachweisen.

  Quantenselbstmord

  Quantenselbstmord ist ein Gedankenexperiment der Quantenmechanik, das unabhängig voneinander von G. Moravec und B. Marshall vorgeschlagen und 1998 vom Kosmologen Max Tegmark erweitert wurde. Dieses Gedankenexperiment, eine Modifikation des Katzengedankenexperiments von Schrödinger, zeigt deutlich den Unterschied zwischen zwei Interpretationen der Quantenmechanik: der Kopenhagener Interpretation und der Everett-Viele-Welten-Interpretation.

  Das Experiment ist eigentlich ein Experiment mit Schrödingers Katze aus der Sicht der Katze.

  In dem vorgeschlagenen Experiment wird eine Waffe auf den Teilnehmer gerichtet, die je nach Zerfall eines radioaktiven Atoms feuert oder nicht feuert. Die Wahrscheinlichkeit, dass die Waffe losgeht und der Teilnehmer stirbt, liegt bei 50 %. Wenn die Kopenhagener Interpretation richtig ist, wird irgendwann die Waffe losgehen und der Teilnehmer wird sterben.
  Wenn Everetts Viele-Welten-Interpretation richtig ist, dann spaltet sich das Universum infolge jedes durchgeführten Experiments in zwei Universen, von denen in einem der Teilnehmer am Leben bleibt und in dem anderen stirbt. In Welten, in denen ein Teilnehmer stirbt, hört er auf zu existieren. Im Gegensatz dazu wird das Experiment aus der Perspektive des nicht toten Teilnehmers fortgesetzt, ohne dass der Teilnehmer verschwindet. Dies geschieht, weil der Teilnehmer in jedem Zweig das Ergebnis des Experiments nur in der Welt beobachten kann, in der er überlebt. Und wenn die Viele-Welten-Interpretation richtig ist, wird der Teilnehmer möglicherweise bemerken, dass er während des Experiments niemals sterben wird.

  Der Teilnehmer wird niemals in der Lage sein, über diese Ergebnisse zu sprechen, da aus der Sicht eines externen Beobachters die Wahrscheinlichkeit des Ergebnisses des Experiments sowohl in der Vielwelt- als auch in der Kopenhagener Interpretation gleich sein wird.

  Quantenunsterblichkeit

  Quantenunsterblichkeit ist ein Gedankenexperiment, das aus dem Quanten-Selbstmord-Gedankenexperiment hervorgegangen ist und besagt, dass gemäß der Viele-Welten-Interpretation der Quantenmechanik Wesen, die die Fähigkeit zur Selbsterkenntnis besitzen, unsterblich sind.

  Stellen wir uns vor, dass ein Teilnehmer eines Experiments in seiner Nähe eine Atombombe zündet. In fast allen Paralleluniversen wird eine nukleare Explosion den Teilnehmer zerstören. Aber trotzdem muss es eine kleine Anzahl alternativer Universen geben, in denen der Teilnehmer irgendwie überlebt (also Universen, in denen ein potenzielles Rettungsszenario möglich ist). Die Idee der Quantenunsterblichkeit besteht darin, dass der Teilnehmer am Leben bleibt und dadurch in der Lage ist, die umgebende Realität in mindestens einem der Universen in der Menge wahrzunehmen, selbst wenn die Anzahl solcher Universen im Vergleich zur Anzahl der Universen extrem gering ist alle möglichen Universen. So wird der Teilnehmer mit der Zeit entdecken, dass er ewig leben kann. Einige Parallelen zu dieser Schlussfolgerung finden sich im Konzept des anthropischen Prinzips.

  Ein anderes Beispiel entspringt der Idee des Quantenselbstmords. In diesem Gedankenexperiment richtet der Teilnehmer eine Waffe auf sich selbst, die je nach Ausgang des Zerfalls eines radioaktiven Atoms möglicherweise feuert oder nicht. Die Wahrscheinlichkeit, dass die Waffe losgeht und der Teilnehmer stirbt, liegt bei 50 %. Wenn die Kopenhagener Interpretation richtig ist, wird irgendwann die Waffe losgehen und der Teilnehmer wird sterben.

  Wenn Everetts Viele-Welten-Interpretation korrekt ist, dann spaltet sich das Universum infolge jedes durchgeführten Experiments in zwei Universen, von denen in einem der Teilnehmer am Leben bleibt und in dem anderen stirbt. In Welten, in denen ein Teilnehmer stirbt, hört er auf zu existieren. Im Gegensatz dazu wird das Experiment aus der Sicht des nicht toten Teilnehmers fortgesetzt, ohne dass der Teilnehmer verschwindet, da er nach jeder Teilung des Universums nur in den Universen, in denen er überlebt hat, sich seiner selbst bewusst werden kann. Wenn also Everetts Viele-Welten-Interpretation richtig ist, dann könnte der Teilnehmer bemerken, dass er in dem Experiment niemals sterben wird, und damit seine Unsterblichkeit „beweisen“, zumindest aus seiner Sicht.

  Befürworter der Quantenunsterblichkeit weisen darauf hin, dass diese Theorie keinem bekannten Gesetz der Physik widerspricht (diese Position wird in der wissenschaftlichen Welt alles andere als einstimmig akzeptiert). In ihrer Argumentation stützen sie sich auf die folgenden zwei umstrittenen Annahmen:
  - Everetts Viele-Welten-Interpretation ist korrekt, nicht die Kopenhagener Interpretation, da letztere die Existenz von Paralleluniversen leugnet;
  - Alle möglichen Szenarien, in denen ein Teilnehmer während des Experiments sterben könnte, enthalten zumindest eine kleine Teilmenge von Szenarien, in denen der Teilnehmer am Leben bleibt.

  Ein mögliches Argument gegen die Theorie der Quantenunsterblichkeit ist, dass die zweite Annahme nicht unbedingt aus Everetts Viele-Welten-Interpretation folgt und möglicherweise im Widerspruch zu den Gesetzen der Physik steht, von denen angenommen wird, dass sie für alle möglichen Realitäten gelten. Die Viele-Welten-Interpretation der Quantenphysik impliziert nicht unbedingt, dass „alles möglich ist“. Es weist lediglich darauf hin, dass das Universum zu einem bestimmten Zeitpunkt in eine Reihe anderer unterteilt werden kann, von denen jedes einem der vielen möglichen Ergebnisse entspricht. Beispielsweise wird angenommen, dass der zweite Hauptsatz der Thermodynamik für alle wahrscheinlichen Universen gilt. Das bedeutet, dass die Existenz dieses Gesetzes theoretisch die Bildung von Paralleluniversen verhindert, in denen es verletzt würde. Die Folge davon kann sein, dass aus Sicht des Experimentators ein Zustand der Realität erreicht wird, in dem sein weiteres Überleben unmöglich wird, da dies eine Verletzung des Gesetzes der Physik erfordern würde, was nach der zuvor genannten Annahme der Fall wäre gilt für alle möglichen Realitäten.

  Beispielsweise ist es bei der oben beschriebenen Atombombenexplosion ziemlich schwierig, ein plausibles Szenario zu beschreiben, das nicht gegen grundlegende biologische Prinzipien verstößt, in denen der Teilnehmer überleben wird. Lebende Zellen können bei den Temperaturen, die im Zentrum einer Kernexplosion herrschen, einfach nicht existieren. Damit die Theorie der Quantenunsterblichkeit gültig bleibt, ist es notwendig, dass entweder eine Fehlzündung auftritt (und dadurch eine nukleare Explosion vermieden wird) oder ein Ereignis eintritt, das auf noch unentdeckten oder unbewiesenen Gesetzen der Physik basiert. Ein weiteres Argument gegen die diskutierte Theorie kann das Vorhandensein eines natürlichen biologischen Todes bei allen Lebewesen sein, der in keinem der Paralleluniversen vermieden werden kann (zumindest in diesem Stadium der Entwicklung der Wissenschaft).

  Andererseits ist der zweite Hauptsatz der Thermodynamik ein statistisches Gesetz, und das Auftreten von Fluktuationen widerspricht nichts (z. B. dem Auftreten einer Region mit Bedingungen, die für das Leben eines Beobachters in einem Universum geeignet sind, das im Allgemeinen eine Größe erreicht hat). Zustand des thermischen Todes; oder im Prinzip die mögliche Bewegung aller Teilchen infolge einer Kernexplosion, so dass jedes von ihnen am Beobachter vorbeifliegt), obwohl eine solche Fluktuation nur in einem äußerst kleinen Teil von allen auftreten wird mögliche Resultate. Das Argument der Unvermeidlichkeit des biologischen Todes kann auch auf der Grundlage probabilistischer Überlegungen widerlegt werden. Für jeden lebenden Organismus besteht zu einem bestimmten Zeitpunkt eine Wahrscheinlichkeit ungleich Null, dass er in der nächsten Sekunde am Leben bleibt. Daher ist die Wahrscheinlichkeit, dass er die nächsten Milliarden Jahre am Leben bleibt, ebenfalls ungleich Null (da sie das Produkt einer großen Anzahl von Faktoren ungleich Null ist), wenn auch sehr gering.

  Das Problematische an der Idee der Quantenunsterblichkeit ist, dass demnach ein selbstbewusstes Wesen „gezwungen“ wird, äußerst unwahrscheinliche Ereignisse zu erleben, die in Situationen eintreten, in denen der Teilnehmer zu sterben scheint. Auch wenn in vielen Paralleluniversen der Teilnehmer stirbt, entwickeln sich die wenigen Universen, die der Teilnehmer subjektiv wahrnehmen kann, in einem äußerst unwahrscheinlichen Szenario. Dies wiederum kann in irgendeiner Weise zu einer Verletzung des Kausalitätsprinzips führen, dessen Natur in der Quantenphysik noch nicht klar genug ist.

  Obwohl die Idee der Quantenunsterblichkeit größtenteils auf das „Quantenselbstmord“-Experiment zurückgeht, argumentiert Tegmark, dass unter normalen Bedingungen jedes denkende Lebewesen vor dem Tod eine Phase (von einigen Sekunden bis zu mehreren Jahren) abnehmenden Selbstbewusstseins durchläuft. Bewusstsein, das nichts mit der Quantenmechanik zu tun hat. Und der Teilnehmer hat keine Möglichkeit, weiter zu existieren, indem er von einer Welt in eine andere wechselt, was ihm die Möglichkeit gibt, zu überleben.

  Hier verbleibt ein selbstbewusster rationaler Beobachter weiterhin sozusagen in einem „gesunden Körper“ nur in einer relativ kleinen Anzahl möglicher Zustände, in denen er sein Selbstbewusstsein behält. Die Wahrscheinlichkeit, dass der Beobachter trotz Beibehaltung des Bewusstseins verkrüppelt bleibt, ist viel größer, als wenn er unverletzt bleibt. Jedes System (einschließlich eines lebenden Organismus) hat viel mehr Möglichkeiten, falsch zu funktionieren, als in idealer Form zu bleiben. Boltzmanns Ergodenhypothese verlangt, dass der unsterbliche Beobachter früher oder später alle mit der Erhaltung des Bewusstseins vereinbaren Zustände durchläuft, auch solche, in denen er unerträgliches Leiden verspürt – und es wird deutlich mehr solcher Zustände geben als Zustände optimaler Funktion des Organismus. Daher sollten wir, wie der Philosoph David Lewis vorschlägt, hoffen, dass die Viele-Welten-Interpretation falsch ist.

  Wenn Sie sich für einen Artikel zu einem Thema aus der Quantenphysik interessieren, dann ist die Wahrscheinlichkeit groß, dass Sie die TV-Serie „The Big Bang Theory“ lieben. Also hat sich Sheldon Cooper eine neue Interpretation ausgedacht Schrödingers Gedankenexperiment(Ein Video mit diesem Fragment finden Sie am Ende des Artikels). Doch um Sheldons Dialog mit seiner Nachbarin Penny zu verstehen, wenden wir uns zunächst der klassischen Interpretation zu. Also Schrödingers Katze in einfachen Worten.

  In diesem Artikel werden wir uns mit Folgendem befassen:

  • Kurzer historischer Hintergrund
  • Beschreibung des Experiments mit Schrödingers Katze
  • Die Lösung für das Schrödinger-Katzen-Paradoxon

  Sofort gute Nachrichten. Während des Experiments Schrödingers Katze kam nicht zu Schaden. Denn der Physiker Erwin Schrödinger, einer der Begründer der Quantenmechanik, hat lediglich ein Gedankenexperiment durchgeführt.

  Bevor wir uns mit der Beschreibung des Experiments befassen, machen wir einen kleinen Ausflug in die Geschichte.

  Zu Beginn des letzten Jahrhunderts gelang es Wissenschaftlern, in die Mikrowelt zu blicken. Trotz der äußerlichen Ähnlichkeit des „Atom-Elektron“-Modells mit dem „Sonne-Erde“-Modell stellte sich heraus, dass die bekannten Newtonschen Gesetze der klassischen Physik im Mikrokosmos nicht funktionieren. Daher entstand eine neue Wissenschaft – die Quantenphysik und ihre Komponente – die Quantenmechanik. Alle mikroskopischen Objekte der Mikrowelt wurden Quanten genannt.

  Aufmerksamkeit! Eines der Postulate der Quantenmechanik ist die „Superposition“. Es wird uns nützlich sein, die Essenz von Schrödingers Experiment zu verstehen.

  „Überlagerung“ ist die Fähigkeit eines Quants (es kann ein Elektron, ein Photon, ein Atomkern sein), sich nicht in einem, sondern in mehreren Zuständen gleichzeitig zu befinden oder sich gleichzeitig an mehreren Punkten im Raum zu befinden Zeit, wenn ihn niemand beobachtet

  Das ist für uns schwer zu verstehen, denn in unserer Welt kann ein Objekt nur einen Zustand haben, zum Beispiel entweder lebendig oder tot sein. Und es kann nur an einem bestimmten Ort im Weltraum sein. Sie können über „Superposition“ und die erstaunlichen Ergebnisse quantenphysikalischer Experimente lesen In diesem Artikel.

  Hier ist eine einfache Veranschaulichung des Unterschieds zwischen dem Verhalten von Mikro- und Makroobjekten. Legen Sie einen Ball in eine der beiden Boxen. Weil Da der Ball ein Objekt unserer Makrowelt ist, werden Sie mit Sicherheit sagen: „Der Ball liegt nur in einer der Boxen, während die zweite leer ist.“ Nimmt man statt einer Kugel ein Elektron, dann trifft die Aussage zu, dass es sich gleichzeitig in zwei Kästchen befindet. So funktionieren die Gesetze der Mikrowelt. Beispiel: Das Elektron dreht sich in Wirklichkeit nicht um den Atomkern, sondern befindet sich gleichzeitig an allen Punkten der Kugel um den Atomkern. In der Physik und Chemie wird dieses Phänomen „Elektronenwolke“ genannt.

  Zusammenfassung. Wir haben erkannt, dass das Verhalten eines sehr kleinen Objekts und eines großen Objekts unterschiedlichen Gesetzen unterliegt. Die Gesetze der Quantenphysik bzw. die Gesetze der klassischen Physik.

  Aber es gibt keine Wissenschaft, die den Übergang von der Makrowelt zur Mikrowelt beschreiben würde. Erwin Schrödinger beschrieb sein Gedankenexperiment also genau, um die Unvollständigkeit der allgemeinen Theorie der Physik aufzuzeigen. Er wollte mit Schrödingers Paradoxon zeigen, dass es eine Wissenschaft zur Beschreibung großer Objekte (klassische Physik) und eine Wissenschaft zur Beschreibung von Mikroobjekten (Quantenphysik) gibt. Aber Es gibt nicht genügend wissenschaftliche Erkenntnisse, um den Übergang von Quantensystemen zu Makrosystemen zu beschreiben.

  Beschreibung des Experiments mit Schrödingers Katze

  Erwin Schrödinger beschrieb 1935 ein Gedankenexperiment mit einer Katze. Die Originalversion der Experimentbeschreibung ist auf Wikipedia dargestellt ( Schrödingers Katze Wikipedia).

  Hier ist eine Version der Beschreibung des Schrödinger-Katzen-Experiments in einfachen Worten:

  • Eine Katze wurde in eine geschlossene Stahlbox gelegt.
  • Die Schrödinger-Box enthält ein Gerät mit einem radioaktiven Kern und giftigem Gas in einem Behälter.
  • Der Kern kann innerhalb einer Stunde zerfallen oder auch nicht. Wahrscheinlichkeit des Verfalls – 50 %.
  • Wenn der Kern zerfällt, wird dies vom Geigerzähler registriert. Das Relais wird aktiviert und der Hammer zerbricht den Gasbehälter. Schrödingers Katze wird sterben.
  • Wenn nicht, dann wird Schrödingers Katze am Leben sein.

  Nach dem Gesetz der „Superposition“ der Quantenmechanik befindet sich der Atomkern (und damit die Katze) zu einem Zeitpunkt, an dem wir das System nicht beobachten, gleichzeitig in zwei Zuständen. Der Kern befindet sich in einem zerfallenen/unzerfallenen Zustand. Und die Katze befindet sich gleichzeitig in einem Zustand, in dem sie lebt/tot ist.

  Aber wir wissen mit Sicherheit, dass sich die Katze, wenn die „Schrödinger-Box“ geöffnet wird, nur in einem der folgenden Zustände befinden kann:

  • Wenn der Kern nicht zerfällt, lebt unsere Katze
  • Wenn der Kern zerfällt, ist die Katze tot

  Das Paradoxe des Experiments ist das Laut Quantenphysik ist die Katze vor dem Öffnen der Schachtel gleichzeitig lebendig und tot, aber nach den Gesetzen der Physik unserer Welt ist dies unmöglich. Der Kater kann sich in einem bestimmten Zustand befinden – lebendig oder tot sein. Es gibt keinen gemischten Zustand „Die Katze ist lebendig/tot“ gleichzeitig.

  Bevor Sie die Antwort erhalten, schauen Sie sich dieses wunderbare Video zur Veranschaulichung des Paradoxons von Schrödingers Katzenexperiment an (weniger als 2 Minuten):

  Die Lösung für das Schrödinger-Katzen-Paradoxon – die Kopenhagener Interpretation

  Jetzt die Lösung. Achten Sie auf das besondere Geheimnis der Quantenmechanik - Beobachterparadoxon. Ein Objekt der Mikrowelt (in unserem Fall der Kern) befindet sich gleichzeitig in mehreren Zuständen nur solange wir das System nicht beobachten.

  Zum Beispiel, das berühmte Experiment mit 2 Spalten und einem Beobachter. Wenn ein Elektronenstrahl auf eine undurchsichtige Platte mit zwei vertikalen Schlitzen gerichtet wurde, malten die Elektronen ein „Wellenmuster“ auf den Bildschirm hinter der Platte – vertikale abwechselnde dunkle und helle Streifen. Doch als die Experimentatoren „sehen“ wollten, wie Elektronen durch die Schlitze fliegen und an der Seite des Bildschirms einen „Beobachter“ installierten, zeichneten die Elektronen kein „Wellenmuster“ auf den Bildschirm, sondern zwei vertikale Streifen. Diese. verhielten sich nicht wie Wellen, sondern wie Teilchen.

  Es scheint, dass Quantenteilchen selbst entscheiden, welchen Zustand sie in dem Moment einnehmen sollen, in dem sie „gemessen“ werden.

  Darauf aufbauend klingt die moderne Kopenhagener Erklärung (Interpretation) des Phänomens „Schrödingers Katze“ so:

  Während niemand das „Katzen-Kern“-System beobachtet, befindet sich der Kern gleichzeitig in einem zerfallenen/unzerfallenen Zustand. Aber es ist ein Fehler zu sagen, dass die Katze gleichzeitig lebt und tot ist. Warum? Ja, denn Quantenphänomene werden in Makrosystemen nicht beobachtet. Es wäre richtiger, nicht vom „Cat-Core“-System, sondern vom „Core-Detector (Geigerzähler)“-System zu sprechen.

  Der Kern wählt zum Zeitpunkt der Beobachtung (oder Messung) einen der Zustände (zerfallen/unzerfallen) aus. Diese Wahl erfolgt jedoch nicht in dem Moment, in dem der Experimentator die Box öffnet (das Öffnen der Box erfolgt in der Makrowelt, sehr weit entfernt von der Welt des Kerns). Der Kern wählt seinen Zustand in dem Moment aus, in dem er auf den Detektor trifft. Tatsache ist, dass das System im Experiment nicht ausreichend beschrieben wird.

  Somit bestreitet die Kopenhagener Interpretation des Schrödinger-Katze-Paradoxons, dass sich Schrödingers Katze bis zum Öffnen der Schachtel in einem Überlagerungszustand befand – sie befand sich gleichzeitig im Zustand einer lebenden/toten Katze. Eine Katze im Makrokosmos kann und wird nur in einem Zustand existieren.

  Zusammenfassung. Schrödinger hat das Experiment nicht vollständig beschrieben. Es ist nicht korrekt (genauer gesagt, es ist unmöglich, makroskopische und Quantensysteme zu verbinden). Quantengesetze gelten in unseren Makrosystemen nicht. In diesem Experiment interagiert nicht „Cat-Core“, sondern „Cat-Detector-Core“. Die Katze stammt aus dem Makrokosmos und das „Detektor-Kern“-System stammt aus dem Mikrokosmos. Und nur in seiner Quantenwelt kann ein Kern gleichzeitig in zwei Zuständen sein. Dies geschieht, bevor der Kern gemessen wird oder mit dem Detektor interagiert. Aber eine Katze in ihrem Makrokosmos kann und existiert nur in einem Zustand. Deshalb, Nur auf den ersten Blick scheint es so zu sein, dass der „lebendige oder tote“ Zustand der Katze bereits beim Öffnen der Schachtel festgestellt wird. Tatsächlich wird sein Schicksal in dem Moment bestimmt, in dem der Detektor mit dem Kern interagiert.

  Abschließende Zusammenfassung. Der Zustand des Systems „Detektor-Kern-Katze“ ist NICHT mit der Person – dem Beobachter der Box – verbunden, sondern mit dem Detektor – dem Beobachter des Kerns.

  Puh. Mein Gehirn fing fast an zu kochen! Aber wie schön ist es, die Lösung des Paradoxons selbst zu verstehen! Wie im alten Schülerwitz über den Lehrer: „Während ich es erzählte, verstand ich es!“

  Sheldons Interpretation von Schrödingers Katzenparadoxon

  Jetzt können Sie sich zurücklehnen und Sheldons neueste Interpretation von Schrödingers Gedankenexperiment anhören. Der Kern seiner Interpretation besteht darin, dass sie auf Beziehungen zwischen Menschen angewendet werden kann. Um zu verstehen, ob die Beziehung zwischen Mann und Frau gut oder schlecht ist, müssen Sie die Schachtel öffnen (ein Date vereinbaren). Und davor waren sie gleichzeitig gut und böse.

  Na, wie gefällt dir dieses „süße Experiment“? Heutzutage würde Schrödinger von Tierschützern für solch brutale Gedankenexperimente mit einer Katze heftig bestraft werden. Oder war es vielleicht keine Katze, sondern Schrödingers Katze?! Armes Mädchen, sie hat genug unter diesem Schrödinger gelitten (((

  Wir sehen uns in den nächsten Veröffentlichungen!

  Ich wünsche allen einen schönen Tag und einen angenehmen Abend!

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