Про кота Шрёдингера...

[petrov_ich]

Ставим эксперимент:

1. В чёрном ящике радиоактивный атом, который может распасться, а может и нет. Там же датчик (счётчик Гейгера?), реле - и всё. Никакой информации из чёрного ящика наружу не выходит. В такой ситуации мы не знаем, распался ли атом. Ну то есть с вероятностью 50%, находится одновременно в 2-х состояниях, и т.д. и т.п. Так кажется утверждает КМ?

2. Всё то-же самое, но наружу выходят два проводка и светодиод. При срабатывании датчика срабатывает и реле и загорается светодиод. Теперь мы точно знаем, распался атом или нет. В чём принципиальная разница между двумя экспериментами? Всё одинаковое, никакого дополнительного воздействия извне на атом нет. Атом знает о нашей хитрости с двумя проводками?

[profrotter]

Тема перемещена из форума «Свободный полёт» в форум «Помогите решить / разобраться (Ф)»
Причина переноса: в соответствующий раздел.

-- Ср июн 22, 2016 19:50:08 --

Начните с изложения собственных мыслей.

[petrov_ich]

А я не знаю. В первом случае атом как бы не находится в каком-то определённом состоянии - по крайней мере КМ так утверждает, как я её понял. То есть принципиально: не мы не знаем, в каком состоянии он находится, а он находится одновременно в обоих состояниях, или одновременно ни в одном из двух (распался/не распался).

Тогда как во втором случае мы точно знаем состояние атома. Черный ящик в обоих экспериментах одинаков, за исключением проводков и светодиода. Поэтому я и вопрос задал.

[Утундрий]

petrov_ich в сообщении #1133406 писал(а):

атом как бы не находится в каком-то определённом состоянии

А что это значит? Атом открывает дверь, над которой написано "Какое-то определённое состояние", входит и говорит - Ну вот я и тут?

[petrov_ich]

Атом либо распавшийся либо нераспавшийся. Но зачем тогда весь этот кипиш с котом? Раз Шрёдингер придумал кота, значит и с атомом не всё однозначно?

[NT2000]

petrov_ich в сообщении #1133412 писал(а):

Но зачем тогда весь этот кипиш с котом?

У вас не совсем как у Шредингера, у него нет однозначной информации о коте.
У вас же пока светодиод не светит - кот жив однозначно.
А как засветил диод - кот уже мертв.

[arseniiv]

petrov_ich в сообщении #1133401 писал(а):

Ну то есть с вероятностью 50%, находится одновременно в 2-х состояниях, и т.д. и т.п.

petrov_ich в сообщении #1133406 писал(а):

атом как бы не находится в каком-то определённом состоянии

petrov_ich в сообщении #1133406 писал(а):

он находится одновременно в обоих состояниях, или одновременно ни в одном из двух (распался/не распался)

Знаете, можно удариться в детали, декогеренцию и т. п., но когда автор всё-таки ещё не разобрался с тем, что такое состояние квантовой системы, это обещает быть немного накладным.

Предлагаю сначала разобраться с линейной алгеброй. Вот есть у нас плоскость и орты $\mathbf i,\mathbf j$, и скорость какой-то штуковины равна $2\mathbf i-3\mathbf j$. Определённая ли она? Стоит ли говорить, что у штуковины одновременно скорость и $\mathbf i$, и $\mathbf j$? Или, может, эта штука имеет скорость $\mathbf i$ с вероятностью $(\text{какая-то штука от }2)$ и скорость $\mathbf j$ с вероятностью $(\text{какая-то штука от }-3)$?

-- Ср июн 22, 2016 23:45:02 --

NT2000 в сообщении #1133421 писал(а):

У вас же пока светодиод не светит - кот жив однозначно.

А тут нет кота, тут только атом.

[rustot]

petrov_ich в сообщении #1133412 писал(а):

Но зачем тогда весь этот кипиш с котом?

"наблюдение", "измерение" это не какой то акт с участием разума. Из одного состояния атома есть один набор возможных следствий, из другого состояния другой набор. Как только какое то из следствий реализовалось, то именно с этого момента состояние определено, не когда через цепочку причинно следственных связей далеким следствием станет смерть кота и тем более не когда об этом узнает тот кто откроет коробку. Самое первое прямое следствие и было актом "наблюдения".

А кот это просто гротескный пример автора о том как неверно можно толковать наблюдение

[Munin]

petrov_ich в сообщении #1133412 писал(а):

Атом либо распавшийся либо нераспавшийся.

Не только.

Пока атом распался, но этого не обнаружил никакой макроскопический прибор, - атом находится в специальном квантовом состоянии суперпозиции.

Во времена Шрёдингера была мысль, что тут важно не взаимодействие с макроскопическим прибором, а тот факт, что человек-экспериментатор поглядит на прибор. Поэтому и был придуман "кипиш с котом". (Изначально с кошкой.)

[petrov_ich]

Ну так всё-таки - атом в чёрном ящике находится всегда в каком-то одном состоянии - либо распавшийся либо нет? Ну если не брать переходный процесс, пока частица из распавшегося атома угодит в датчик, пока сигнал по проводам до светодиода дойдет - микросекунды какие-то. В этих микросекундах смысл "Кота Шрёдингера"?

Тогда в чём тут чудеса квантовой механики? Почему этот "Кот" такую известность получил? То же самое можно сказать про любое макроскопическое явление. Натянем бечевку над свечкой - какое-то время она будет дымиться, потом оборвётся. Тут и чёрных ящиков не надо.

[Mikhail_K]

Munin в сообщении #1133547 писал(а):

Во времена Шрёдингера была мысль, что тут важно не взаимодействие с макроскопическим прибором, а тот факт, что человек-экспериментатор поглядит на прибор. Поэтому и был придуман "кипиш с котом".

Но ведь, кажется, невозможно проверить, важно ли именно взаимодействие с макроскопическим прибором или всё-таки взгляд экспериментатора.
Потому что, в принципе, можно себе представить и так, что и макроскопический прибор не вызывает редукцию, а спутывается с измеряемым атомом. И лишь взгляд экспериментатора, посмотревшего на показание макроскопического прибора, вызывает редукцию системы атом+прибор.

Я соглашусь, что представленная выше концепция довольно бредовая и наверняка неверная; но прав ли я в том, что экспериментом этого нельзя точно установить?

Я предполагаю, что если бы это можно было установить, то давным-давно поставили бы серию экспериментов с приборами самого разного размера, от макроскопических до микроскопических - и выяснили бы точную грань, отделяющую макроскопические объекты (способные вызывать редукцию) от не-макроскопических, к этому не способных. Наверняка нашли бы в микромире объекты любого размера, которые можно назвать "измерительными приборами" в каком-либо смысле. Насколько мне известно, такая грань не найдена и точного определения "макроскопического прибора" в чисто квантовых терминах в квантовой механике нет.

(На всякий случай: я признаюсь в своём возможном дилетантизме в данном вопросе и не настаиваю на том, что написал выше. Но хотел бы иметь чёткий ответ на свой вопрос.)

[AL Malino]

rustot в сообщении #1133523 писал(а):

А кот это просто гротескный пример автора о том как неверно можно толковать наблюдение

Пример, конечно гротескный, но уж очень показательный.

rustot в сообщении #1133523 писал(а):

Из одного состояния атома есть один набор возможных следствий, из другого состояния другой набор. Как только какое то из следствий реализовалось, то именно с этого момента состояние определено, не когда через цепочку причинно следственных связей далеким следствием станет смерть кота и тем более не когда об этом узнает тот кто откроет коробку. Самое первое прямое следствие и было актом "наблюдения".

Как у Вас всё просто! Будь оно на самом деле так, наверняка бы народ давно перестал волновать этот вопрос. Представляете, сколько котов спокойно дожили бы свой век, а не пали жертвами жестоких экспериментов!
Ну, а если без шуток, то почему Вы считаете, что состояния атома можно рассматривать отдельно, а следствия — отдельно? А что, если взять компонентами суперпозиции не волновые функции распавшегося и нераспавшегося ядра атома — $|\varphi_a\rangle$ и $|\varphi_b\rangle$,
а (в символической форме): $|\varphi_a, (1st-level-effects)_a\rangle$ и $|\varphi_b, (1st-level-effects)_b\rangle$ ,
т.е. объединить атом со "следствиями" (набором параметров, описывающих их состояния). А потом таким же образом поступить со следствиями второго уровня и т.д.? У Вас есть чёткие критерии того, на каком шаге описанной процедуры можно/нужно остановиться?

petrov_ich в сообщении #1133573 писал(а):

Ну так всё-таки - атом в чёрном ящике находится всегда в каком-то одном состоянии - либо распавшийся либо нет?

Нет! В том-то вся и штука, что атом НЕ находится ни в каком определённом состоянии.
Переходные процессы здесь ни при чём — это тема совершенно отдельного разговора.

[epros]

rustot в сообщении #1133523 писал(а):

А кот это просто гротескный пример автора о том как неверно можно толковать наблюдение

Вроде бы там вопрос был не в том, как толковать наблюдение, а в том, что теоретически весь ящик вместе с котом можно трактовать как квантовую систему, а стало быть кот должен находиться в суперпозиции между "жив" и "мёртв". А поскольку на деле этого явно не происходит, то возникает вопрос, в какой момент и по каким причинам происходит декогеренция.

[rustot]

AL Malino в сообщении #1133576 писал(а):

.е. объединить атом со "следствиями" (набором параметров, описывающих их состояния)

объединили. и следствие случилось а не "то ли случилось то ли нет"

[epros]

rustot в сообщении #1133597 писал(а):

объединили. и следствие случилось а не "то ли случилось то ли нет"

Квантовая механика говорит иное. Она говорит, что если в момент 0 мы взяли ядро в состоянии "не распалось", то через N часов оно будет в суперпозиции между "распалось" и "не распалось".