¿Alguien podria por favor explicarme a mí la idea de que Schrödinger estaba tratando de ilustrar por el gato en su caja? Entiendo que estaba tratando de introducir la noción del gato está vivo y muerto al mismo tiempo. Pero ¿por qué fue necesario introducir este experimento y lo que logró?
Respuestas
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user26502
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El experimento destinado a ilustrar un concepto, y el cuestionamiento de la validez de dicho concepto: 1/ El concepto: en mecánica cuántica, antes de que se efectúa una observación (nota de que el gato está en una caja cerrada, y nadie puede ver lo que está pasando en el cuadro), un sistema que no está en un estado definido, pero sólo tiene una cierta probabilidad de estar en cualquier estado aquí el sistema es un gato, y los estados están "muertos" y "viva", y de hecho es una imagen sorprendente. Con esto, el objetivo de hacer las cejas, levantar, y los oyentes pregunta dan cuenta de la importancia del concepto es, en efecto alcanzado.
2/ El interrogatorio: aplicando el concepto de superposición a la vida y la muerte, temas, y también a un objeto macroscópico, el objetivo era resaltar lo realmente revolucionario de la naturaleza del concepto en sí mismo - en particular para resaltar nuestra completa ignorancia de la razón por la que este comportamiento cuántico es omnipresente en la escala atómica, pero más raramente se observa en la escala macroscópica (aunque algunas manifestaciones existen: la superconductividad, BEC...)
Así que mi respuesta es: no era necesario, pero era una manera sorprendente para transmitir el concepto de superposición cuántica, y preguntarse cuál es la definición de límite entre lo microscópico y macroscópico de las leyes de la naturaleza, si es que hay alguno. Esta pregunta está todavía en debate, y es uno de los objetivos de la unificación de las teorías, con la pregunta más importante de una teoría cuántica de la gravedad todavía sin resolver.
En primer lugar, un histórico de la sutileza: Schrödinger en realidad ha robado la idea de que el gato de Einstein.
En segundo lugar, tanto los hombres – Einstein y Schrödinger – utiliza el experimento de pensamiento, para "explicar" un punto en el que estaba equivocado. Pensaban que era absurdo que la mecánica cuántica para decir que el estado $a|{\rm alive}\rangle+b|{\rm dead}\rangle$ fue posible en la Naturaleza (se decía a ser posible, en la mecánica cuántica), ya que permitió el tanto de "incompatible" tipos de el gato que existen simultáneamente.
Tercero, ellos estaban equivocados, porque la mecánica cuántica implica que tales superposiciones están totalmente permitidos y deben ser permitidos y este hecho puede ser verificado experimentalmente – no realmente con los gatos, pero con objetos de un tamaño característico que ha ido en aumento. Los objetos macroscópicos ya han sido sometidos a similares "general" superposición de estados".
Los hombres se introdujeron a la lucha contra la convencional, Copenhague-como interpretaciones de la mecánica cuántica, y que como la mayoría de las personas están usando el meme de hoy, también. Pero los hombres estaban mal, así que a partir de una validez científica punto de vista, el experimento muestra que las superposiciones son, de hecho, siempre permitido – es un postulado de la mecánica cuántica – incluso si dichos estados están en contra de la intuición. Similar superposiciones de sentido común de los estados se miden por lo que sólo se $|a|^2$ $|b|^2$ a partir de los coeficientes de la materia y puede ser interpretada como (más o menos clásica) de probabilidades. Debido a la decoherencia, la fase relativa es prácticamente innumerable de grandes sistemas caóticos como los gatos, pero en principio, incluso de la fase relativa de los asuntos.
Muy general, las personas que están mal de que tienen un problema con la mecánica cuántica – como decir que la superposición significa que el gato está vivo "y" muerto. Pero el derecho, la cuántica, la respuesta es que la adición de la función de onda no significa "y". Por el contrario, significa una especie de "o", por lo que la superposición simplemente dice que el gato está muerto o vivo, con las probabilidades correspondientes (la mecánica cuántica no solo determina las probabilidades, pero también la complejidad de sus fases, y aquellos que puede ser importante para otras preguntas).
Devgeet Patel
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238
El gato de Schrödinger es un experimento de pensamiento, a veces se describe como una paradoja. El escenario presenta un gato que puede ser a la vez vivo y muerto, según el anterior evento aleatorio. Aunque el original "experimento" fue imaginario, principios análogos a los que se han estudiado y utilizado en las aplicaciones prácticas.
El experimento es también a menudo aparece en los debates teóricos de las interpretaciones de la mecánica cuántica. Schrödinger escribió: incluso se puede configurar bastante ridículo de los casos. Es un gato encerrado en una cámara de acero, junto con el siguiente dispositivo (el cual debe estar protegido contra la interferencia directa por el gato): en un contador Geiger, hay una pequeña cantidad de sustancia radiactiva, tan pequeña, que tal vez en el transcurso de la hora, uno de los átomos se desintegra, pero también, con igual probabilidad, tal vez ninguno; si esto sucede, el contador de tubo de descarga y a través de un relé lanza un martillo que rompe un pequeño frasco de ácido cianhídrico.
Si uno ha dejado todo este sistema a sí mismo durante una hora, uno podría decir que el gato vive todavía si mientras tanto no se átomo ha decaído. El psi-función de todo el sistema daría por tener en ella la vida y el gato muerto (perdón por la expresión) mixto o untado en partes iguales.
Es típico de estos casos que una indeterminación originalmente restringido a la atómica de dominio se transforma en macroscópicas de la indeterminación, el cual puede ser resuelto por la observación directa. Que nos impide así que, ingenuamente, aceptando como válido un enmascarado "modelo" para la representación de la realidad. En sí mismo, no iba a encarnar algo confuso o contradictorio. Hay una diferencia entre un tembloroso o fuera de foco fotografía y una instantánea de nubes y bancos de niebla.
Dan
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16
Esta es la razón por la que yo creo Schrödinger presentó este experimento. Puede explicar por qué Schrödinger desarrolló este experimento por primera teniendo en cuenta el experimento de doble rendija. El fuego de un fotón en un doble rendija, y el fotón pasa a través de la doble rendija de dispositivo y, a continuación, golpea a una pantalla. Si usted no intenta determinar qué rendija el fotón que ha pasado, entonces el fotón (casi seguro) la huelga de un punto en una pantalla que corresponde a la posición de una interferencia antenodo (usted no va a generar un patrón de interferencia de antinodos con un solo fotón, pero un fotón de la tierra en uno de los lugares que sería un antenodo si usted ha usado más luz (y había enviado a muchos más fotones de la doble rendija). Esto nos dice que el fotón no podría haber ido a través de una rendija o el otro. Si hubiera ido a través de una rendija o el otro, que habría viajado a lo largo de uno de los dos posibles clásica caminos. El fotón habría viajado a lo largo de una línea recta desde la fuente de luz de la rendija que pasó y siguió viajando en línea recta hasta que llego a la pantalla en un punto que está en línea con la ranura y de la fuente. Pero no hagas esto – se quedo la pantalla en un antenodo posición, como si el fotón fueron una ola y viajó a través de las dos rendijas al mismo tiempo. Así que el resultado de este experimento requiere que usted considera el viaje de fotones que existen a lo largo de todos los caminos posibles (es decir, que toma todos los caminos posibles) entre la fuente y el punto donde el fotón, finalmente, las huelgas de la pantalla.
La lección? Cuando no interfieran con un quantum de la entidad se desarrolla de acuerdo a una función de onda y se encuentra en una superposición de muchos estados hasta que es observado.
Ahora para gato de Schrödinger. Si un átomo con un núcleo inestable no está siendo observado, que evoluciona de acuerdo a una función de onda y, al mismo tiempo en un no desintegrados estado y un decaído estado (donde el valor de la decaído estado de coeficiente en la función de onda aumenta a medida que pasa el tiempo, y el coeficiente de no desintegrados coeficiente disminuye a medida que pasa el tiempo). Mientras que usted puede considerar la función de onda como un medio para predecir la probabilidad de que el fotón golpea la pantalla en un punto determinado, no se puede considerar para describir la probabilidad de que el fotón ha pasado a través de una rendija o el otro, porque eso no sería consistente con la observación de que el fotón se golpeó la pantalla en un antenodo posición en lugar de golpear a un punto que está en línea con un particular de la rendija y la fuente de luz. Clásicamente, el átomo debe existir en un estado u otro, pero no ambos a la vez; la clásica estados son mutuamente excluyentes. Pero en la mecánica cuántica, el átomo no pueden existir en dos estados al mismo tiempo, cuando no es observado. Schrödinger es un experimento de pensamiento, muestra cuán absurda realidad cuántica es (pero no lo refuta). Se puede imaginar un experimento donde la superposición de átomo - de los estados requiere que un objeto macroscópico (el gato) también está en una superposición de mutuamente excluyentes estados (vivos y muertos), en lugar de existir en un clásico del estado o de la otra.
