Как кот Шредингера заборол демона Лапласа: смешной эпизод из истории физики

​​​​​​​ Перед тем, как читать дальше, ответьте на простой вопрос: вы верите в случайности?
Как кот Шредингера заборол демона Лапласа: смешной эпизод из истории физики
MIke Mullane | Medium
Содержание статьи

Если вы считаете, что «случайности не случайны», ваше мировоззрение близко к взглядам ученых 18-19 веков.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

В те времена лучшие умы придерживались детерминистских взглядов: то, что нам кажется случайностями, на самом деле есть какие-то неучтенные факторы, утверждает детерминизм.

Это было закономерным следствием первых успехов человечества в развитии математики, физики и астрономии. В частности, люди обнаружили, что орбиты планет возможно подсчитать с высокой точностью на тысячи лет вперед и также описать, как они двигались тысячи лет назад. Просто повышая точность измерительных инструментов, можно увеличивать дальность прогнозов.

Демон Лапласа

Детерминизм достиг максимума в мысленном эксперименте Пьера-Симона Лапласа, предложенном в 1814 г. Если бы существовал суперинтеллект, способный выполнить любые измерения и обладающий всей информацией о состоянии Вселенной в настоящий момент и всеми познаниями, то будущее и прошлое для такого мозга были бы ясны так же, как настоящее, он мог бы предсказывать будущее и описывать прошлое.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Laplace's demon
Theodore Greenbaum | Medium
Биографы Лапласа назвали этот суперинтеллект «демоном Лапласа».

Кот Шрёдингера

Детерминизм царил вплоть до конца 19 века. Даже Альберт Эйнштейн, при всей его гениальности, яростно его отстаивал – вспомним его крылатое «Бог не играет в кости со Вселенной».

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Отстаивать же его пришлось перед физиками, развивавшими новую квантовую механику. Их эксперименты показывали, что в микромире существуют настоящие случайности – события, которые невозможно предсказать.

Они нашли отражение в другом мысленном эксперименте, предложенном Эрвином Шредингером в 1935 году. Шредингер доказывал, что частица — не волна. Представление ее как волны не более чем способ преодолеть невозможность предсказать точные значения ее скорости и местоположения.

Для этого физик предложил безумный эксперимент. Посадим кошку в стальной сейф вместе с адской машиной, содержащей счетчик Гейгера, молоточек и колбу с синильной кислотой. В счетчик заложена крупинка радиоактивного вещества, настолько малая, что за час распадется всего один из ее атомов, а с такой же вероятностью может не распасться ни один. Если атом распадается, счетчик приводит в действие молоточек, то разбивает колбу и кошка умирает.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Schrodinger's cat
Dhatfield | Wikipedia

Если бы частица была волной, то мы имели бы в сейфе одновременно суперпозицию живой и мертвой кошки, что с точки зрения логики абсурдно.

По сути, этот эксперимент опровергает возможность существования демона Лапласа – вот так кот Шредингера «съел» этого самого демона.