Użytkownik "pla.ton.~" <j...@w...pln> napisał w
wiadomości news:ijaofm$7tp$1@usenet.news.interia.pl...
> -`@'-
>>
>> PS. A wiesz, że napatoczyłam się (... u Pratchetta) na ładny opis kota
>> Schrodingera. Chcesz?
>
> Jassne -`@'-
> Bardzo.
>
To proszę:

" Nowy poziom tłumaczenia, teoria kwantowa, mówi nam, że w małej skali
reguły są przypadkowe. Zamiast tego, żeby coś się wydarzyło albo nie, może
się stać jedno i drugie po trochu. Pusta przestrzeń to wrząca masa
możliwości, a czas jest czymś, co można pożyczyć i potem oddać, jeśli tylko
dokona się tego szybko, żeby wszechświat nie zauważył. Zasada
nieoznaczoności Heisenberga stwierdza, że jeśli wiemy, gdzie coś się
znajduje, nie możemy równocześnie wiedzieć, jak szybko się porusza. Myślak
Stibbons uznałby się za szczęściarza, gdyby nie musiał tłumaczyć tego
nadrektorowi.
Dokładne omówienie świata kwantów wymagałoby osobnej książki, ale jeden
z tematów może skorzystać na spojrzeniu z perspektywy świata Dysku. Chodzi o
znam przypadek kota w pudełku.Obiekty kwantowe przestrzegają równania
Schrodingera. nazwanego tak od nazwiska fizyka Erwina Schrodingera. Równanie
opisuje, jak "funkcje falowe" fale kwantowego istnienia propagują się przez
czas i przestrzeń. Atomy i ich subatomowe składniki nie są naprawdę
cząsteczkami są kwantowymi funkcjami falowymi.

Pionierzy mechaniki kwantowej mieli dość kłopotów z rozwiązywaniem
równania Schrodingera; woleli nie martwić się dodatkowo tym, co ono znaczy.
Zmontowali więc naprędce tak zwaną interpretację kopenhaską obserwacji
kwantowych. Mówi ona, że kiedy tylko próbujemy obserwować kwantową funkcję
falową, ona natychmiast "zanika" zanika jako fala, dając pojedynczą,
"cząsteczkową" odpowiedź. Wydaje się, że interpretacja kopenhaska nadaje
ludzkiemu umysłowi szczególny status sugerowano nawet, że celem naszego
istnienia we wszechświecie jest obserwowanie go, a więc gwarantowanie jego
istnienia. Tę myśl magowie z NU uważają za przejaw zwykłego zdrowego
rozsądku.

Schrodinger uważał jednak, że to niemądry pomysł, i dla poparcia swoich
argumentów wprowadził eksperyment myślowy, nazywany teraz kotem
Schrodingera. Wyobraźmy sobie pudełko z przykrywką umocowaną tak szczelnie,
że nic, nawet najlżejsza sugestia fali kwantowej nie przesączy się na
zewnątrz. Pudełko zawiera radioaktywny atom, który w pewnym losowym momencie
rozpadnie się i wyemituje cząstkę, oraz detektor cząstek, który uwalnia gaz
trujący, kiedy wykryje rozpad atomu. Wkładamy do pudełka kota i zamykamy
pokrywkę. Czekamy.

Czy kot jest żywy czy martwy?

Jeśli atom się rozpadł, to kot jest martwy. Jeśli nie żywy. Jednak
pudełko jest szczelnie zamknięte i nie możemy zaobserwować, co zaszło w
środku. Ponieważ nieobserwowane systemy kwantowe są falami, reguły mechaniki
kwantowej mówią, że atom musi znajdować się w stanie "mieszanym" na wpół się
rozpadł, na wpół nie. A więc kot, który jest zbiorem atomów, a zatem można
go uważać za gigantyczny system kwantowy, także jest w stanie mieszanym: na
wpół żywy, na wpół martwy. W 1935 roku Schrodinger oświadczył, że koty się
tak nie zachowują. Koty to systemy makroskopowe, stosujące się do klasycznej
fizyki "takznie". Chodziło mu o to, że interpretacja kopenhaska nie wyjaśnia
a nawet nie opisuje związku między mikroskopową fizyką kwantową a
makroskopową fizyką klasyczną. Interpretacja kopenhaska zastępuje złożony
proces fizyczny (którego nie rozumiemy) przez zjawisko magiczne: fala
zanika, kiedy tylko próbujemy ją obserwować.

Zwykle kiedy dyskutuje się ten problem, fizycy potrafią odwrócić
Shrodingerowskiego kota ogonem. "Nie, fale kwantowe naprawdę są właśnie
takie!". Wykonali liczne eksperymenty, które mają dowodzić ich racji. Tyle
że... tyle że w tych eksperymentach nie ma pudełka, nie ma gazu trującego,
nie ma żywych, nie ma martwych i nie ma kota. Są ich odpowiedniki w skali
kwantowej: elektron zamiast kota, dodatni spin zamiast żywego i ujemny
zamiast martwego, oraz pudełko jak chiński pokój, przez którego ściany
wszystko można zaobserwować, ale bardzo się staramy, żeby niczego nie
zauważyć.

Te dyskusje i eksperymenty to "kłamstwa dla dzieci": ich celem jest
przekonanie kolejnej generacji fizyków, że na poziomie kwantowym systemy
rzeczywiście zachowują się w tak dziwaczny sposób, w jaki to robią.
Świetnie... Ale nie ma to żadnego związku z kotami. Magowie z Niewidocznego
Uniwersytetu, którzy nic nie wiedząo elektronach, ale bardzo dobrze się
znają z kotami, nie daliby się oszukać nawet przez moment. Podobnie jak
czarownica Gytha Ogg, której kot Greebo rzeczywiście jest zamknięty w
pudełku (w Lords and Ladies). Greebo to taki kot, który staje naprzeciw
wściekłego wilka i go zjada22. W Witches Abroad przypadkiem zjada wampira, a
czarownice nie rozumieją, dlaczego mieszkańcy wioski są tacy zachwyceni.

Greebo ma swoje metody radzenia sobie z paradoksami kwantowymi: "Greebo
spędził w tym pudle irytujące dwie minuty. Technicznie rzecz biorąc, kot
zamknięty w pudle może być żywy albo martwy. Nigdy nie wiadomo, dopóki nie
zajrzy się do środka. W istocie sam fakt otwarcia pudła określa stan kota,
chociaż w tym przypadku są trzy stany deterministyczne, w jakich kot może
się znaleźć: Żywy, Martwy i Piekielnie Wściekły".

Schrodinger byłby zachwycony. Nie mówił o stanach kwantowych chciał
wiedzieć, w jaki sposób prowadzą do zwykłej, klasycznej fizyki ogólnej, i
widział, że interpretacja kopenhaska nie ma na ten temat nic do powiedzenia.
Jak zatem klasyczna odpowiedź "tak" lub "nie" wyłania się z kwantowej krainy
mrówek? Najbliższe, co uzyskaliśmy na podobieństwo odpowiedzi, to coś
zwanego dekoherencją, którą studiowali liczni fizycy, wśród nich Anthony
Leggett, Roland Omnes, Serge Haroche i Luis Davidovich. Jeśli mamy duży
zbiór fal kwantowych i pozostawimy go samemu sobie, to fale składowe
wypadają z rytmu i łamią się. Właśnie tym jest "naprawdę" klasyczny obiekt z
kwantowego punktu widzenia; oznacza to, że koty rzeczywiście zachowują się
jak koty. Eksperymenty pokazują, że jest to prawda, nawet kiedy rolę
detektora gra mikroskopijny obiekt kwantowy: fala fotonu zanika, chociaż
żaden obserwator nie jest świadomy (w danej chwili), że to zrobiła. Nawet w
przypadku kwantowego kota śmierć następuje w chwili, kiedy detektor
rejestruje rozpad atomu. Nie wymaga w tym celu umysłu.

Krótko mówiąc, nadrektorze, wszechświat zawsze zauważa kota. A drzewo w
lesie powoduje hałas, kiedy upada, nawet jeśli nikogo nie ma w pobliżu. Las
jest zawsze."

(Jednym słowem Polecam Naukę Świata Dysku - kawał porządnej roboty)



MK