Отправлено Трурль вторник, 17 октября 2006 - 14:14:

Кошка Шредингера, суперпозиция и прочая живность.

Начнем с ссылки: http://www.topos.ru/veer/01/koshka.html

Квантовая физика – это всего лишь теория, модель описываемых событий. Это сложный, детально разработанный набор правил, говорящий: если вы возьмете такие-то и такие-то данные, в таких-то и таких-то условиях и произведете определенные действия, то результат будет, ПРЕДПОЛОЖИТЕЛЬНО таким-то. Прелесть квантовой физики в том, что, в отличии, например от теории «Все электроны состоят из сыра сорта Гарганзола и размером они с футбольный мяч», чаще совпадают с действительностью – т.е. с данными, полученными экспериментальным путем.

Неопределенность – это вопрос познаний наблюдателя. Содержимое моих карманов является для окружающих вещью неопределенной, но только не для меня самого (как правило, конечно). Подброшенная монета упадет с вероятностью 1/2 решкой вверх – так гласит теория. И в самом деле, результаты, предсказанные этой теорией, согласуются с результатами экспериментов. Однако, неопределенность состояния упавшей монету – орел, или решка – это неопределенность предсказаний использованной теории. Имей мы точные данные о всех факторах, оказывающих влияние на траекторию падения монеты – о рельефе пола, аэродинамических характеристиках диска монеты, флуктуации плотности воздуха, особенностях нашего географического положения и о рядя многих других обстоятельств, то неопределенности не было бы – смоделировав падение монеты, со всеми ее вращениями и переворотами, учтя воздействие половиц пола и внеся поправку на вибрации, вызываемые отбойными молотками работающими, на строительстве торгового центра, двумя кварталами к северу, мы избавились бы от неопределенности. Т.е., состояние упавшей монеты, в этом случае, всегда было бы для нас строго определенным и вычислимым.

Однако, почему же мы вынуждены оперировать вероятностями в своих попытках предсказания событий, происходящих в окружающем мире? Причина проста – недостаточность наших познаний. Более того, похоже, мы всегда будем вынуждены иметь дело с неопределенностью, т.к. просто не можем произвести АБСОЛЮТНО точные измерения чего-либо. Все наши измерения содержат погрешность – т.е. содержат толику неопределенности. И мы вынуждены вводить эту неопределенность в наши модели действительности, т.к. сама эта неопределенность, эта невозможность достоверности и точности наших познаний – неотъемлемая часть действительности.

История с кошкой Шредингера, образно говоря, гласит о том, где кончается точность квантовой физики (кошка, ампула с газом, счетчик Гейгера и радиоактивная частица находятся в ящике – это достоверно, мы сами их туда поместили) и начинается неопределенность (т.е. неточность) использованной теории (состояние кошки неизвестно т.к. нет данных, позволяющих рассчитать траекторию блуждания радиоактивной частицы в пространстве закрытого ящика). Все, что нам позволяет использованная теория – это предсказать степень неопределенности в состоянии кошки. Избавиться от этой неопределенности, сверить теоретические данные с действительностью, можно лишь экспериментальным путем – т.е. заглянув в ящик.

Повторим еще раз, что учитывать неопределенность, оперировать с вероятностями, мы вынуждены лишь по причине нашего НЕЗНАНИЯ и, следовательно, по причине неточности используемых нами теорий и моделей, для предсказания развития событий, происходящих в окружающем мире.