シュレーディンガーの猫とは？

このwiseGEEKの記事の作成中に、実際の猫も実際の猫も重ね合わせた猫も害されなかったことに注意することが重要です。 （物理学専攻の内部ジョーク）。

アーウィン・シュレーディンガーは、アルバート・アインシュタインやニールス・ボーアなどの他の著名な物理学者と同時代でしたが、 量子物理学と呼ばれる比較的新しい分野に興味がありました。 一般に、量子物理学は、アインシュタインとボーアが科学的事実であると見なしたものの多くに反し、シュレディンガーとアインシュタインの間で多くの高レベルの議論が行われました。 それらの議論の1つには、 シュレディンガーの猫として知られる逆説的な思考実験が含まれていましたが、猫は決して理論的なものではありませんでした。

亜原子系に固有の問題の1つは、人間の観測の難しさです。 亜原子粒子は特定の方法で振る舞うと仮定できますが、実際にそれらを観察するために顕微鏡またはカメラを導入すると、亜原子システムの自然な振る舞いに悪影響を与える可能性があります。 これは、部屋でドキュメンタリーフィルムカメラの乗組員を発見すると、生徒の行動を変える教室に相当します。 物理学者が非常に小さな物体を観察しようとすると、同じことが起こります。

「シュレーディンガーの猫」は、本質的に、亜原子系を扱う際に観察だけに頼るという問題に関するオブジェクトレッスンです。 シュレーディンガーは、生きている猫を金属管の片側のケージに入れる実験を提案しました。 猫の近くには、有毒ガスとトリガーメカニズムを含むバイアルがあります。 科学者は、チューブのもう一方の端にごく少量の放射性物質を置きます。 この放射性物質は1時間に1原子の割合で崩壊しますが、その可能性は50から50です。 原子が実際に放出された場合、有毒ガスのバイアルが破損し、猫が死亡します。 原子崩壊は猫が生きていることを意味しません。

この理論的なチューブが密封されると、外部からの観察は不可能になります。 誰も「シュレディンガーの猫」を1時間チェックインすることはできません。 60分が経過した後、実験者の質問は「シュレディンガーの猫は生きているのか死んでいるのか？」 アインシュタインの理論では、猫は死んでいるか生きているかのどちらかであり、中盤はありません。 チューブが開かれ、猫の状態が観察可能になった場合にのみ、決定的な答えが見つかりました。 神は宇宙でサイコロをプレイしないので、アインシュタインは死んだか生きている猫を見ます。

しかし、シュレーディンガーの量子物理学の理論では、猫は実際には同時に2つの異なる状態にあります。 猫のあるバージョンは死んでいますが、別のバージョンはまだ生きています。 これは、サブアトミックシステムも同様に機能しなければならない方法であり、パラドックスを設定します。 猫は肉眼で見えるシステムに住んでいます。その中で、オブジェクトは生きているか、生きていないかのどちらかです。 生きている猫の半分のような中間的な場所はありません。 しかし、量子物理学では、理論的なシュレディンガーの猫は、完全に生きている状態から死んでいる状態、およびその間のすべての段階まで、さまざまな状態で存在する可能性があります。 科学者が猫を調べたときに真であると観察されたのは1つだけでしたが、 重ね合わせとして知られるこれらの状態はすべて、実験からの可能な結果です。

シュレーディンガー自身は、ネコを逆説的な思考実験の潜在的な犠牲者として使用したことを後悔した。 彼の元々のポイントは、観測の行為が結果をゆがめる可能性がある場合に、亜原子系を観測し、結論を引き出す問題のいくつかを説明することでした。 シュレディンガーは、パラドックスをより小さな亜原子世界から取り出し、より大きな巨視的世界に移動させることで、アインシュタインなどに自分のポイントを証明しましたが、彼の理論的なオブジェクトレッスンは永遠に「シュレディンガーの猫」として知られていました。