KOT
SCHR�DINGERA
Paradoksy w Mechanice Kwantowej
Jan Gogolewski gr. 1.1
Erwin Rudolf Josef Alexander
Schr�dinger
" Urodzony 12 sierpnia 1887 r. w Wiedniu
" Sformułowanie równania falowego w 1926 r.
" Uhonorowany nagrodą Nobla 1933 r., a wraz z nim Paul Dirac za
"odkrycie nowych, płodnych aspektów teorii atomów i ich
zastosowanie"
" Artykuł "Obecna sytuacja w mechanice kwantowej" w magazynie
Naturwissenschaften w listopadzie 1935 r.
" Profesor licznych uczelni wyższych w tym: w Stuttgarcie (1920), we
Wrocławiu (1922), w Oksfordzie (1934)
" Zmarł 4 stycznia 1961 r. w Wiedniu
Eksperyment z kotem
Schr�dingera
" Kot zamknięty w pudle
" Detektor promieniowania
(licznik Geiger'a)
" Cyjanowodór
" Lustro częściowo
przepuszczające
" Wiązka promieniowania
" Mechanizm uwalniania
trucizny
Opis matematyczny
x1 �� +� x2 Ż�
X1 - kot żywy
Y� =�
Funkcja falowa:
2
X2 - kot martwy
ę! - wiązka przepuszczona
�! - wiązka odbita
2
Prawdopodobieństwo
1+� 0 1
2 ć� ��
Pdx =� Y� dx =� dx =� dx
�� ��
znalezienia kota żywego:
2
2
Ł� ł�
1
Dla dx=1:
P =�
2
Interpretacja Kopenhaska
" Obserwator częścią eksperymentu, akt obserwacji wpływa na
obiekt badany
" Cała wiedza jest efektem eksperymentu
" Nie można jednoznacznie stwierdzić co dzieje się w nie
obserwowanym układzie
" Superpozycja, nałożenie się dwóch stanów - kot jednocześnie żywy
i martwy
" W momencie dokonania obserwacji następuje zapaść funkcji
falowej i ustalenie wartości
Interpretacja Wielu Światów

Nieskończona ilość światów istniejących równolegle

Każda funkcja falowa istnieje we własnym wymiarze superprzestrzeni

Podczas dokonywania pomiaru jedna z funkcji staje się częścią
"rzeczywistego" świata

Nie zachodzi kolaps funkcji falowej

W momencie wyboru wszechświat rozszczepia się na dwie wersje

Są dwa koty: żywy i martwy - istnieją w różnych światach
Interpretacja Statystyczna
" Superpozycje są podzespołami większego zespołu statystycznego
" Wektor stanu nie odnosi się do indywidualnego doświadczenia
" W ujęciu statystycznym nie ma paradoksu
Paradoks EPR
" Albert Einstein, Borys Podolski, Nathan Rosen
" Przykład: pomiar spinu fotonów pochodzących z przejścia
dwufotonowego
" Pomiar spinu lub położenia jednej cząstki daje od razu informacje o
drugiej cząstce
" Występowanie oddziaływania na odległość
" Obalony przez Johna Stewarta Bella (nierówność Bella)
Kot Schrodingera jest tylko
eksperymentem myślowym
" Stanu rzeczywistego kota nie można opisać tak prostą funkcją
falową
" Kot jest układem nieodwracalnym
" Układ makroskopowy oddziałuje z bardzo dużą liczbą czynników
zewnętrznych
Eksperyment z kotem w realnym
świecie
" Superpozycja fotonów przeprowadzona na NIST
" Jon Berylu uchwycony w "stanie kota"  Science 1996
" Superpozycja żywych organizmów - wirus grypy  MIT Technology
Review
Kot w popkulturze
" Seriale: Futurama, Doctor
Who, The Big Bang Theory
" Filmy: Prestiż
" Literatura: T. Pratchet "Kot w
Stanie Czystym", R. Heinen
"Kot, który przenika ściany"
Pytania do kolokwium
" Główne założenia Interpretacji Kopenhaskiej
" Krótko opisać eksperyment myślowy z kotem Schr�dingera
y
ródła
" Gribbin J. "Skąd wziął się kot Schrodingera"
" "Nobel Lecturers, Physics 1922-1941", wyd. Elsevier, Amsterdam
1965
" "Nature", nr 272, s. 1131-1136, 1996
" "How to Create Quantum Superpositions of Living Things", MIT
Technology Review, 2009
" Rosenblum B., Kuttner F.,"Quantum Enigma: Physics Encounters
Consciousness"