Про кота Шредингера

[ragnarek]

Помогите, пожалуйста, понять одну вещь. Допустим, ученый закрыл кота в камере и решил провести эксперимент с распадом атома и убийством животного. Дождавшись времени, когда должно сработать реле, ученый рассудил, что пока он не откроет крышку, он не может определить, жив кот или мертв. Потом он открывает крышку и обнаруживает кота живым.
Однако затем он узнает, что и сам находится в камере и над ним точно также проводится эксперимент. Получается, несмотря на то что он уже точно установил, что кот жив, для другого ученого он сам находится в суперпозиции.

Вопрос в следующем. Как может ученый находиться в суперпозиции, если он уже определенно провел эксперимент и записал всё в тетрадь?

[realeugene]

ragnarek в сообщении #1253336 писал(а):

Вопрос в следующем. Как может ученый находиться в суперпозиции, если он уже определенно провел эксперимент и записал всё в тетрадь?

Согласно базовому принципу квантовой механики, если квантовая система может находиться в каких-то состояниях, то она может находиться и в суперпозиции этих состояний. Если вы рассматриваете учёного с его тетрадью как квантовую систему, то существуют и суперпозиции состояний "кот мёртв, учёный увидел мёртвого кота, в журнале запись о мёртвом коте" и "кот живой, учёный увидел живого кота, в журнале запись о живом коте". Реализуема ли такая суперпозиция состояний системы на самом деле? Пока что ещё никто никогда такого не видел. А, может быть, просто никто не замечал. Из-за декогеренции, такая суперпозиция очень быстро превращается в смесь состояний, которая не отличима от ситуации, когда кот умер давно, и внешний наблюдатель, просто, узнал обо всём последним, без всяких наблюдаемых квантовомеханических эффектов.

[Someone]

ragnarek в сообщении #1253336 писал(а):

Дождавшись времени, когда должно сработать реле

Вы знаете, соль опыта в том и состоит, что никто не знает, когда "должно" сработать реле. Поэтому Вашему бедолаге-учёному неизвестно, сколько нужно ждать, когда реле сработает. А если ему вдруг стало известно, "когда должно", то, дождавшись, кота он обнаружит однозначно дохлым.

[ragnarek]

realeugene
Вопрос был немного в другом. Первый ученый конкретно установил, что кот жив, даже запись есть в тетради. Но он понимает, что в это же самое время для второго ученого он находится в суперпозиции. Я это понимаю так - первый ученый находится в одной из множества реальностей, существующих одновременно. Но выберется в итоге та, в которую всё схлопнется при открытии второй камеры. Как-то коряво сформулировал...

-- 05.10.2017, 16:20 --

Someone

Цитата:

Вы знаете, соль опыта в том и состоит, что никто не знает, когда "должно" сработать реле.

Но ведь настанет момент, когда для одного ученого кот жив (или мертв), а для второго пока и то, и другое равнозначны. Как же быть с утверждением первого ученого? Его слова о состоянии кота являются истиной или одной из истин?

[realeugene]

ragnarek в сообщении #1253348 писал(а):

Первый ученый конкретно установил

Что для вас означает слово "конкретно"? Если я не ошибаюсь, то это означает, что он не сомневается в том, что он это установил. А значит, он ничего и не "понимает". Если вы рассматриваете учёного как квантовую систему, то все его возможные состояния вы должны рассматривать одновременно.

[ragnarek]

realeugene

Цитата:

Если вы рассматриваете учёного как квантовую систему, то все его возможные состояния вы должны рассматривать одновременно.

Ну вот вопрос в этом и состоял. С одной стороны у ученого есть множество квантовых состояний, но с другой, если смотреть с его колокольни, он провел эксперимент и получил вполне определенные результаты. Он записал их в тетрадь но понимает, что если откроют крышку камеры с ним, то запись в тетради может быть другая. Где тут ошибка в рассуждениях?

[realeugene]

ragnarek в сообщении #1253358 писал(а):

Он записал их в тетрадь но понимает, что если откроют крышку камеры с ним, то запись в тетради может быть другая. Где тут ошибка в рассуждениях?

Ошибка в том, что если откроют крышку камеры, то для первого учёного ничего не поменяется. Если он гладил живого кота, то он будет продолжать гладить живого кота, а если он нюхал мёртвого - будет хоронить мёртвого.

Кроме того, если вы уже начали рассматривать учёных квантовомеханически, то нелогично рассматривать так только первого учёного, но не рассматривать второго. Но если рассматривать так обоих учёных как замкнутую квантовую систему, то окажется, что после открытия внешней крышки система пришла в суперпозицию из двух состояний, когда оба учёных увидели мёртвого кота и когда оба учёных увидели увидели живого кота.

[ragnarek]

realeugene
При открытии крышки он попал в одну из множества реальностей?

[rockclimber]

ragnarek в сообщении #1253336 писал(а):

Однако затем он узнает, что и сам находится в камере и над ним точно также проводится эксперимент.

А в этом месте можно уточнить, какой именно эксперимент проводится? Ученый должен умереть в случае распада другого атома?
Тогда, подозреваю, у нас есть два независимых события (распад "атома кота" и распад "атома ученого"), плюс есть очередность - какой из атомов первый распадется, тот участник эксперимента и погибнет первым. Итого, вы должны рассмотреть следующие варианты:
1) оба атома не распались
2) распался только атом кота
3) распался только атом ученого
4) распался сначала атом кота, потом атом ученого
5) распался сначала атом ученого, потом атом кота

Причем в случае 5 коробку с котом открывать некому, и кот до сих пор в суперпозиции...

Это если я ничего не напутал.

[realeugene]

ragnarek в сообщении #1253364 писал(а):

При открытии крышки он попал в одну из множества реальностей?

Я не знаю, каков смысл вашего вопроса. Вообще говоря, термин "реальность" - он, скорее, философский, чем физический. Для меня наблюдаемая в данный момент реальность одна, но я не знаю, какой можно было бы поставить эксперимент, чтобы узнать, существуют ли "альтернативные реальности", и, даже, совпадают ли в точности моя и ваша реальности? И, даже, я не знаю каков смысл слова "существует" при обсуждении множества реальностей.

[ragnarek]

rockclimber
А для чего первому ученому ставить доп. условия? Разве не достаточно, что в суперпозиции находится кот? Это разве не ставит первого ученого в суперпозицию по отношению ко второму ученому?

[realeugene]

ragnarek в сообщении #1253369 писал(а):

Это разве не ставит первого ученого в суперпозицию по отношению ко второму ученому?

Нет, не ставит. Суперпозиция - она либо есть, либо её нет. Есть она при квантовомеханическом рассмотрении системы. Нет её при классическом.

[ragnarek]

realeugene

Цитата:

и, даже, совпадают ли в точности моя и ваша реальности?

.
4-хмерная модель Вселенной включает в себя совокупность всех событий. Учтены ли в этой модели особенности суперпозиции?

[realeugene]

ragnarek в сообщении #1253374 писал(а):

4-хмерная модель Вселенной включает в себя совокупность всех событий. Учтены ли в этой модели особенности суперпозиции?

Иногда. В классической механике - нет. В квантовой - да. Механика строится поверх четырехмерного пространства-времени.

[ragnarek]

realeugene

Цитата:

Нет, не ставит. Суперпозиция - она либо есть, либо её нет. Есть она при квантовомеханическом рассмотрении системы. Нет её при классическом.

Но ведь для второго ученого кот находится в суперпозиции, а значит и первый ученый в суперпозиции. Разве нет?