Кот Шредингера

⬆️
Кратко

Не знаю, есть ли смысл описывать мысленный эксперимент с котом Шредингера – он, наверно, и так всем известен, кто хоть раз интересовался квантовой механикой. При помощи этого мысленного эксперимента Шрёдингер показывал абсурдность интерпретации квантовой механики, в соответствии с которой кот в ящике с ядом оказывался одновременно и жив и мертв. Ведь именно так можно интерпретировать суперпозицию состояний кота в соответствии с уравнениями квантовой механики.

Абсурдно, не абсурдно, но с точки зрения современной науки все так и есть – такая вот “контринтуитивная реальность”, знаете ли. До измерения кот находится в состоянии “и жив и мертв”.

Дальнейшие рассуждения базируются на данной статье:

Комплексная вероятность

Такие же размышления, как с “независимым” орлом и решкой можно применить и к коту Шрёдингера. Кот Шрёдингера и жив и мертв одновременно только если УМЫШЛЕННО считать событие того что кот жив и того что кот мертв независимыми событиями.

Если вы возьмете миллиард котов, посадите их в миллиард ящиков, проведете опыты и проверите их результаты для всевозможных длительностей времени и для каждого момента времени построите 2 НЕЗАВИСИМЫЕ статистики того что кот жив и того что кот мертв в зависимости от времени, проведенном в ящике, то вы получите комплекснозначную “волновую функцию” кота Шредингера, где по оси x будет вероятность того что кот независимо жив, а по оси y будет вероятность того, что кот независимо мертв.

Ну а раз вероятности независимы, то кот у вас “может” “одновременно” быть “и живым и мертвым”.

Никто не может запретить физикам отдельно считать живых и мертвых котов – удобнее иметь 2 счетчика и подсчитать вероятность в самом конце, чем как-то постоянно пересчитывать статистику. Но можно ли подменять своими удобствами реальность? Можно ли на полном серьезе говорить, что кот “размазан” по пространству и одновременно и жив и мертв – только потому что у вас есть и выжившие и не выжившие в результате эксперимента коты?

Для того, чтобы перейти от удобств к реальности, прийдется добавить условие: “кот Шредингера жив при условии, что он не мертв ИЛИ кот мертв при условии, что он не жив”. Что эквивалентно “кот Шредингера жив при условии, что он жив ИЛИ кот мертв при условии, что он мертв”. Другими словами полная вероятность равна: (вероятность того что кот жив) в квадрате плюс (вероятность того что кот мертв) в квадрате. И эта полная вероятность равна 1.

Если вы ничего не поняли, то необходимо еще раз прочитать эту статью:

Комплексная вероятность