슈뢰딩거의 고양이에 관한 변호사. 슈뢰딩거의 고양이와 그의 어려운 운명

많은 사람들이 상자에 들어갔을 때 동시에 여러 주에 있었고 동시에 죽지도 않고 살아 있지도 않은 고양이에 대한 수수께끼를 들었습니다. 우리 대부분은 불행한 고양이의 선물에 대해 들어봤지만 그것을 발명한 과학자에 대해서는 들어본 적이 없습니다. 수수께끼의 창시자는 비엔나 출신의 과학자인 에르빈 슈뢰딩거(Erwin Schrödinger)입니다.

슈뢰딩거는 당시 오스트리아-헝가리 지역의 부유한 가정에서 태어났습니다. Erwin의 아버지는 과학을 장려했고, 그의 외할아버지는 화학자였습니다. 과학자는 학교에서 잘 공부했으며 학생으로서 물리학에 대한 심각한 질문에 대해 생각하기 시작했습니다. 그 당시 과학자들은 당시 발견된 기본 입자의 거동을 연구하고 왜 그 거동을 고전 물리학의 법칙으로 설명할 수 없는지 설명하려고 노력했습니다. 많은 이론가들이 토론, 논쟁에 참여하고 다양한 가설을 세웠습니다. 슈뢰딩거는 전자기파의 본질에 대한 그의 비전을 복잡한 방정식으로 설명하면서 제안했습니다. 수학적 설명을 위해서는 복잡한 함수를 적어야 하지만 슈뢰딩거의 이론은 간단한 단어로도 설명할 수 있습니다.

슈뢰딩거 이론의 본질

오늘날 고전 물리학의 법칙으로는 거시적 물체의 동작만 설명할 수 있으며 육안으로 볼 수 없는 물체의 동작은 전혀 적용되지 않는 것으로 알려져 있습니다. 과학자의 이론은 크기가 분자, 원자, 전자, 양성자 등과 같은 기본 입자의 크기와 비슷한 물체에만 적용될 수 있습니다.

그는 작은 입자가 물질(질량, 확장, 속도)과 파동(진폭, 주파수 등)이라는 두 가지 속성을 동시에 가지고 있다고 제안했습니다. 처음에는 왜 이런 일이 일어나는지 상상하기 어려웠습니다. 그러므로 뉴턴의 고전역학의 모든 가르침은 폐기되어야만 했다. 슈뢰딩거는 수학의 도움으로 뗄 수 없는 관계를 글로 설명할 수 있다고 믿었습니다. 수학적 관점에서 볼 때 과학자는 옳았지만 물리학자로서 관계에 대한 그의 설명은 잘못된 것으로 판명되었습니다. 하이젠베르크(Heisenberg), 보어(Bohr), 아인슈타인(Einstein), 좀머펠트(Sommerfeld)와 같은 물리학자들은 그의 의견을 반박했습니다. 고양이에 관한 유명한 수수께끼가 여기서 유래되었습니다.

마이크로월드에 대한 인식

원자를 구성하는 입자와 원자 자체는 너무 작아서 질량, 부피, 속도 및 기타 물리적 매개 변수를 경험적으로 추정할 기회가 없습니다. 과학자들은 특수한 민감한 필름에 빛의 줄무늬와 변화만 기록할 수 있으며 계산을 통해 미세 물체의 특성을 결정할 수 있습니다.

수학적 함수를 사용하면 입자의 상태를 설명할 수 있지만 이는 단지 수학적 도구일 뿐이며 물리적인 의미는 없습니다. 제곱파 함수를 사용하면 미분 좌표값에서 얻은 공간에 미세원소가 나타날 확률만 결정할 수 있습니다. 이것이 아인슈타인, 하이젠베르크 등의 과학자들이 본 것처럼 슈뢰딩거 이론의 본질을 간단한 말로 드러내는 유일한 방법이다.

슈뢰딩거의 고양이를 쉽게 말하면

과학자 자신은 자신의 방정식에 대한 다른 아이디어를 인식하지 못하고 끊임없이 논쟁을 벌였습니다. 그는 그것이 도출된 대로 매우 명확하고 확률의 개념 자체가 매우 모호하다고 믿었습니다. 그의 의견에 따르면, 그와 의견을 달리하는 과학자들이 믿었던 것처럼 모든 것이 우주에 영향을 미칠 수 있다면 미세 물체는 대우주에 영향을 미칠 것입니다. 그의 정당성을 시각적으로 설명하기 위해 그는 벽이 그 안에서 무슨 일이 일어나고 있는지 보고 들을 수 없는 고양이와 상자의 예를 들었습니다.

이 상자에는 독과 단 하나의 방사성 원소 원자가 들어 있는 자폭 캡슐이 들어 있습니다. 원자가 1시간 안에 붕괴할 확률은 50%이다. 붕괴가 발생하면 센서가 작동되어 플라스크를 파괴하도록 설계된 메커니즘이 작동됩니다. 그러나 원자의 붕괴가 일어났는지 여부는 실험적으로만 알 수 있기 때문에 이러한 과정이 일어났는지 아닌지는 알 수 없습니다. 고양이가 죽었는지 아니면 살아 남았는지 확실히 말하는 것도 불가능합니다. 따라서 상자를 열기 전에는 그가 살아 있음과 동시에 죽어 있다고 말할 수 있고, 열어 본 후에는 두 가지 가능성 중 하나가 발생했는지 확실히 알 수 있습니다. 고양이에게는 죽었거나 산 것 외에 다른 상태가 없기 때문에 양자 이론의 불일치가 명확하게 입증되었습니다. 따라서 미래에 양자과학은 적용 가능성에 대한 몇 가지 규칙을 확립했습니다. 마지막으로 슈뢰딩거의 고양이에 관한 영상입니다.

상자가 열리면 실험자는 "핵이 붕괴되었습니다. 고양이는 죽었습니다." 또는 "핵은 붕괴되지 않았으며 고양이는 살아 있습니다."라는 한 가지 특정 상태만 보아야 합니다.

"슈뢰딩거의 고양이"는 이미 짐작하셨겠지만 슈뢰딩거, 더 정확하게는 노벨 물리학상 수상자 오스트리아 과학자 에르빈 루돌프 요제프 알렉산더 슈뢰딩거가 준비한 재미있는 사고 실험의 이름입니다.

Wikipedia는 실험을 다음과 같이 정의합니다: "고양이를 닫힌 상자에 넣었습니다. 상자에는 방사성 핵과 유독 가스 용기가 포함된 메커니즘이 포함되어 있습니다. 실험 매개변수는 핵이 1시간 안에 붕괴할 확률이 선택됩니다. 50%입니다. 코어가 분해되면 메커니즘이 작동하여 가스가 담긴 용기가 열리고 고양이가 죽습니다.

양자역학에 따르면, 핵에 대한 관찰이 이루어지지 않으면 핵의 상태는 두 가지 상태, 즉 붕괴된 핵과 붕괴되지 않은 핵의 중첩(혼합)으로 설명됩니다. 따라서 상자에 앉아 있는 고양이는 살아 있는 동시에 죽은 것입니다. 동시에. 상자가 열리면 실험자는 "핵이 붕괴했습니다. 고양이는 죽었습니다." 또는 "핵은 붕괴되지 않았으며 고양이는 살아 있습니다."라는 한 가지 특정 상태만 보아야 합니다.

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결국에는 살아 있거나 죽은 고양이가 있다는 것이 밝혀졌지만 잠재적으로 고양이는 살아 있으면서도 동시에 죽어 있습니다. 따라서 슈뢰딩거는 특정 규칙을 적용하지 않고 양자역학의 한계를 증명하려고 했습니다.

양자물리학에 대한 코펜하겐 해석, 특히 이 실험은 관찰자가 과정에 개입한 후에만 고양이가 잠재적인 단계 중 하나(살아있음-죽음)의 속성을 획득한다는 것을 나타냅니다.

즉, 특정 슈뢰딩거가 상자를 열 때 100% 확실하게 그는 소시지를 자르거나 수의사에게 전화해야 할 것입니다. 고양이는 확실히 살아 있거나 갑자기 죽을 것입니다. 그러나 그 과정에 관찰자가 없는 한(시각의 형태에서 의심할 여지 없는 이점을 갖고 최소한 명확한 의식을 가진 특정 사람) 고양이는 "하늘과 땅 사이"의 림보에 있을 것입니다.

혼자 걷는 고양이에 관한 고대의 비유는 이러한 맥락에서 새로운 모습을 띠게 됩니다. 의심할 바 없이, 슈뢰딩거의 고양이는 우주에서 가장 번영하는 생물이 아닙니다. 고양이가 성공적인 결과를 얻기를 바라며 신비롭고 때로는 무자비한 양자역학 세계의 또 다른 재미있는 문제로 전환해 봅시다.

소리는 다음과 같습니다. "이 소리를 인식할 수 있는 사람이 근처에 없다면 숲에 나무가 쓰러지는 소리는 어떤 소리를 내나요?" 여기에서 불행한/행복한 고양이의 흑백 운명과는 대조적으로 우리는 다양한 추측의 팔레트에 직면하게 됩니다. 소리가 없습니다/소리가 있습니다, 그것이 어떤 것인지, 존재한다면, 만약 존재한다면 거기는 없는데 왜? 이 질문은 매우 간단한 이유, 즉 실험 수행이 불가능하기 때문에 대답할 수 없습니다. 결국 모든 실험은 결론을 인지하고 도출할 수 있는 관찰자의 존재를 의미합니다.

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즉, 우리가 없을 때 우리 주변의 현실 대상에 무슨 일이 일어나는지 추측하는 것은 불가능합니다. 그리고 인식할 수 없다면 존재하지 않는 것입니다. 우리가 방을 떠나자마자 방 자체와 함께 그 안에 있는 모든 내용은 더 이상 존재하지 않거나 더 정확하게는 잠재성 속에서만 계속 존재합니다.

동시에 화재나 홍수, 장비 도난, 초대받지 않은 손님이 발생합니다. 게다가 우리는 그 안에도 다양한 잠재적 상태로 존재합니다. 하나는 방을 돌아 다니며 어리석은 멜로디를 휘파람으로 불고, 다른 하나는 슬프게 창밖을 바라보고, 세 번째는 아내와 전화로 이야기합니다. 우리의 갑작스런 죽음이나 예상치 못한 전화의 형태로 된 좋은 소식조차도 그 안에 살아 있습니다.

문 뒤에 숨겨진 모든 가능성을 잠시 상상해보세요. 이제 우리의 세계 전체가 그러한 실현되지 않은 잠재력의 집합일 뿐이라고 상상해 보십시오. 재미있지 않나요?

에 대한 그러나 여기서 논리적인 질문이 발생합니다. 그래서 무엇입니까? 예, 재밌습니다. 예, 흥미롭습니다. 하지만 본질적으로 이것이 어떻게 바뀌나요? 과학은 이에 대해 겸손하게 침묵합니다. 양자물리학의 경우 이러한 지식은 우주와 그 메커니즘을 이해하는 데 새로운 길을 열어 주지만, 위대한 과학적 발견과는 거리가 먼 우리에게는 그러한 정보가 아무 소용이 없는 것 같습니다.

이게 어떻게 쓸모가 없을 수가 있어!? 결국, 필멸의 내가 이 세상에 존재한다면, 불멸의 나는 다른 세상에 존재하는 것이다! 내 인생이 연속적인 실패와 실망으로 구성되어 있다면, 내가 존재하는 어딘가는 성공하고 행복할까요? 사실, 우리가 감각 안으로 들어가기 전에는 공간이 없듯이 우리의 감각 밖에는 아무 것도 없습니다. 우리의 지각 기관은 우리를 "주변"하는 세계의 그림을 뇌에 그려서 우리를 속일 뿐입니다. 실제로 우리 외부에 있는 것은 일곱 봉인 뒤에 숨겨진 비밀로 남아 있습니다.

이 기사는 슈뢰딩거의 이론이 무엇인지 설명합니다. 이 위대한 과학자가 현대 과학에 기여한 바를 보여주고 그가 고양이에 관해 고안한 사고 실험을 설명합니다. 이러한 종류의 지식의 적용 범위가 간략하게 설명되어 있습니다.

에르빈 슈뢰딩거

살아있지도 죽지도 않은 악명 높은 고양이는 이제 곳곳에서 활용되고 있다. 그에 대한 영화가 만들어지고, 물리학과 동물에 관한 커뮤니티가 그의 이름을 따서 명명되었으며, 심지어 의류 브랜드도 있습니다. 그러나 대부분의 경우 사람들은 불행한 고양이의 역설을 의미합니다. 그러나 사람들은 대개 그 창시자인 에르빈 슈뢰딩거(Erwin Schrödinger)를 잊어버립니다. 그는 당시 오스트리아-헝가리의 일부였던 비엔나에서 태어났습니다. 그는 매우 교육을 잘 받고 부유한 가문의 자손이었습니다. 그의 아버지 루돌프(Rudolf)는 리놀륨을 생산하고 무엇보다도 과학에 돈을 투자했습니다. 그의 어머니는 화학자의 딸이었고, 어윈은 종종 학원에서 할아버지의 강의를 들으러 갔다.

과학자의 할머니 중 한 명이 영어인 탓에 그는 어려서부터 외국어에 관심이 많아 영어를 완벽하게 마스터했다. 슈뢰딩거가 학교에서는 매년 1등을 했고, 대학에서는 어려운 질문을 했다는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 20세기 초 과학은 이미 더 이해하기 쉬운 고전 물리학과 마이크로 및 나노 세계의 입자 거동 사이의 불일치를 확인했습니다. 나는 새로운 모순을 해결하기 위해 모든 힘을 쏟았습니다.

과학에 대한 기여

우선, 이 물리학자가 과학의 여러 분야에 참여했다는 점은 말할 가치가 있습니다. 그러나 우리가 "슈뢰딩거의 이론"이라고 말할 때, 우리는 그가 창조한 색상에 대한 수학적으로 조화로운 설명이 아니라 양자역학에 대한 그의 기여를 의미합니다. 그 당시에는 기술, 실험, 이론이 함께 진행되었습니다. 사진이 개발되고 최초의 스펙트럼이 기록되었으며 방사능 현상이 발견되었습니다. 결과를 얻은 과학자들은 이론가들과 긴밀하게 상호 작용했습니다. 그들은 동의하고, 서로 보완하고, 논쟁했습니다. 새로운 학교와 과학 분야가 만들어졌습니다. 세상은 전혀 다른 색으로 빛나기 시작했고, 인류는 새로운 신비를 접하게 되었습니다. 수학적 장치의 복잡성에도 불구하고 슈뢰딩거의 이론이 무엇인지 간단한 언어로 설명하는 것은 가능합니다.

양자 세계는 쉽습니다!

연구되는 물체의 규모가 결과에 직접적인 영향을 미친다는 것은 이제 잘 알려져 있습니다. 눈에 보이는 물체에는 고전 물리학의 개념이 적용됩니다. 슈뢰딩거의 이론은 100 x 100 나노미터 이하 크기의 물체에 적용 가능합니다. 그리고 대부분 우리는 개별 원자와 더 작은 입자에 대해 이야기하고 있습니다. 따라서 마이크로시스템의 각 요소는 입자와 파동(파동-입자 이중성)의 특성을 동시에 갖습니다. 물질 세계에서 전자, 양성자, 중성자 등은 질량과 관련 관성, 속도 및 가속도를 특징으로 합니다. 이론적 파동에서 - 주파수 및 공진과 같은 매개변수. 이것이 어떻게 동시에 가능한지, 왜 서로 분리될 수 없는지 이해하기 위해 과학자들은 물질 구조에 대한 전체적인 이해를 재고해야 했습니다.

슈뢰딩거의 이론은 수학적으로 이 두 가지 특성이 파동함수라는 구성을 통해 관련되어 있음을 의미합니다. 이 개념에 대한 수학적 설명을 찾아낸 결과 슈뢰딩거는 노벨상을 받게 되었습니다. 그러나 저자가 부여한 물리적 의미는 소위 코펜하겐 해석을 창시한 보어, 좀머펠트, 하이젠베르크, 아인슈타인의 생각과 일치하지 않았습니다. 여기서 '고양이 역설'이 일어났다.

파동함수

소립자의 소우주에 관해 이야기할 때 거시적 규모에 내재된 개념인 질량, 부피, 속도, 크기는 그 의미를 잃습니다. 그리고 불안정한 확률은 그 자체로 나타납니다. 이 크기의 물체는 인간이 포착하는 것이 불가능합니다. 인간이 연구할 수 있는 간접적인 방법만 있습니다. 예를 들어 민감한 화면이나 필름에 나타나는 빛의 줄무늬, 클릭 횟수, 분사되는 필름의 두께 등입니다. 그 밖의 모든 것은 계산 영역입니다.

슈뢰딩거의 이론은 이 과학자가 도출한 방정식을 기반으로 합니다. 그리고 그들의 필수 구성 요소는 파동 함수입니다. 이는 연구 중인 입자의 유형과 양자 특성을 명확하게 설명합니다. 예를 들어 전자의 상태를 나타내는 것으로 여겨집니다. 그러나 저자의 생각과는 달리 그 자체에는 물리적 의미가 없습니다. 그것은 단지 편리한 수학적 도구일 뿐입니다. 우리 기사에서는 슈뢰딩거의 이론을 간단한 용어로 제시하므로 파동 함수의 제곱이 미리 결정된 상태에서 시스템을 찾을 확률을 설명한다고 가정해 보겠습니다.

매크로 개체의 예인 Cat

저자 자신은 생애가 끝날 때까지 코펜하겐 해석이라 불리는 이 해석에 동의하지 않았다. 그는 확률 개념의 모호함에 혐오감을 느꼈고 함수의 제곱이 아닌 함수 자체의 명확성을 주장했습니다.

그러한 아이디어의 불일치에 대한 예로서 그는 이 경우 마이크로 세계가 매크로 개체에 영향을 미칠 것이라고 주장했습니다. 이론은 다음과 같습니다. 살아있는 유기체(예: 고양이)와 유독 가스가 담긴 캡슐을 밀봉된 상자에 넣으면 특정 방사성 원소가 붕괴하면 열리고 부패가 발생하지 않으면 닫힌 상태로 유지됩니다. 상자를 열기 전에 우리는 역설을 발견합니다. 양자 개념에 따르면 방사성 원소의 원자는 일정 기간에 걸쳐 어느 정도 확률로 붕괴됩니다. 따라서 실험적으로 검출되기 전에 원자는 손상되지 않은 상태이기도 합니다. 그리고 슈뢰딩거의 이론에 따르면, 같은 비율의 확률로 고양이는 죽었거나 살아 있을 수도 있습니다. 보시다시피, 상자를 열면 동물의 상태가 하나만 발견되기 때문에 터무니없는 일입니다. 그리고 치명적인 캡슐 옆의 닫힌 용기에서 고양이는 죽었거나 살아 있습니다. 왜냐하면 이러한 지표는 별개이고 중간 옵션을 의미하지 않기 때문입니다.

이 현상에 대한 구체적이지만 아직 완전히 입증되지는 않은 설명이 있습니다. 가상의 고양이의 특정 상태를 결정하는 데 시간 제한 조건이 없는 경우 이 실험은 의심할 여지없이 역설적입니다. 그러나 매크로 객체에는 양자 역학 규칙을 사용할 수 없습니다. 미시 세계와 일반 세계의 경계를 정확하게 그리는 것은 아직 불가능합니다. 그러나 고양이 크기의 동물은 의심할 바 없이 매크로 객체이다.

양자역학의 응용

여느 이론적인 현상과 마찬가지로 슈뢰딩거의 고양이가 어떻게 유용할 수 있는지에 대한 의문이 제기됩니다. 예를 들어 빅뱅 이론은 정확하게 이 사고 실험과 관련된 프로세스에 기초하고 있습니다. 초고속, 물질의 초소형 구조, 우주에 대한 연구와 관련된 모든 것은 무엇보다도 양자역학으로 설명됩니다.

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살아있기도 하고 죽어있기도 한 고양이입니다. 그는 이 불행한 상황을 노벨 물리학상 수상자이자 오스트리아 과학자인 Erwin Rudolf Joseph Alexander Schrödinger에게 빚지고 있습니다.

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실험의 본질 / 역설

고양이는 방사성 코어와 유독가스 용기가 들어 있는 메커니즘을 갖춘 닫힌 상자 안에 있습니다. 실험의 특징은 1시간 안에 핵이 붕괴할 확률이 50%가 되도록 선정하였다. 핵이 붕괴되면 메커니즘이 활성화되고 가스 용기가 열리고 고양이는 죽습니다. 양자역학에 따르면, 핵에 대한 관찰이 이루어지지 않으면 핵의 상태는 두 가지 상태, 즉 붕괴된 핵과 붕괴되지 않은 핵의 중첩(혼합)으로 설명됩니다. 따라서 상자에 앉아 있는 고양이는 살아 있는 동시에 죽은 것입니다. 한 번에.

상자를 열자마자 실험자는 "핵이 붕괴했습니다. 고양이는 죽었습니다." 또는 "핵은 붕괴되지 않았으며 고양이는 살아 있습니다."라는 한 가지 상태만 볼 수 있습니다. 그러나 그 과정에 관찰자가 없는 동안, 불운한 동물은 여전히 ​​“죽은” 상태로 남아 있습니다.

소외된

• 불행은 결코 혼자 오지 않는다
  꼬리가 달린 상자 주민의 건강뿐만 아니라 성별도 의심스럽습니다. 원래 실험에서 슈뢰딩거의 고양이는 여전히 고양이였습니다(die Katze).
• "죽은" 고양이는 없습니다
  슈뢰딩거의 실험은 "죽은" 고양이의 존재를 증명하기 위한 것이 아니라는 점을 기억하는 것이 중요합니다(그리고 게임 "포탈"의 두 번째 부분에 있는 진술과 달리 고양이를 죽이는 핑계로 고안된 것이 아닙니다). 분명히 중간 상태가 없기 때문에 고양이는 살아 있거나 죽어 있어야 합니다.
  경험에 따르면 양자 역학은 매크로 시스템(고양이 포함)의 동작을 설명할 수 없습니다. 시스템이 언제 하나의 특정 상태를 선택하는지, 어떤 조건에서 파동 함수가 붕괴되고 고양이가 살아남는지 나타내는 몇 가지 규칙이 없으면 불완전합니다. 또는 죽게 되지만 둘 다 혼합되지는 않습니다.

• 캘리포니아 대학의 Nadav Katz와 그의 동료들은 입자의 양자 상태를 "반환"하고 이 상태를 측정한 후 실험실 실험 결과를 발표했습니다. 따라서 파동함수가 붕괴되는 조건에 관계없이 고양이의 생명을 구하는 것이 가능하다. 그가 살아있든 죽든 상관없습니다. 언제든지 되찾을 수 있습니다 [링크].
• 2011년 6월 3일 RIA Novosti는 중국 물리학자들이 8광자 "슈뢰딩거의 고양이"[링크] 미래 양자 컴퓨터의 개발을 촉진해야 합니다.

문화 속의 이미지

아마도 그 불쌍한 고양이보다 양자역학을 대중화하기 위해 더 많은 일을 한 사람은 없을 것입니다. 이 복잡한 지식 분야에서 가장 멀리 떨어진 사람들조차도 아마도 고통받는 동물의 운명을 걱정하면서 모든 것이 그렇게 나쁘지 않기를 바라면서 실험의 복잡성을 이해하려고 노력하고 있습니다. 고양이는 예술가와 대중문화에 영감을 줍니다.
그의 주요 업적을 언급하자면:

Heisenberg가 우리에게 설명했듯이, 불확정성 원리로 인해 양자 미시세계의 물체에 대한 설명은 뉴턴의 거시세계에 있는 물체에 대한 일반적인 설명과 성격이 다릅니다. 예를 들어 당구대 위의 공과 같은 기계적 운동을 설명하는 데 사용되는 공간 좌표 및 속도 대신 양자 역학에서는 물체를 소위 파동 함수로 설명합니다. "파동"의 꼭대기는 측정 순간에 우주에서 입자를 발견할 수 있는 최대 확률에 해당합니다. 이러한 파동의 움직임은 슈뢰딩거 방정식으로 설명되며, 이는 시간이 지남에 따라 양자 시스템의 상태가 어떻게 변하는지 알려줍니다.

이제 고양이에 대해. 고양이가 상자에 숨는 것을 좋아한다는 것은 누구나 알고 있습니다 (). Erwin Schrödinger도 이를 알고 있었습니다. 더욱이 그는 순전히 북유럽 광신주의로 유명한 사고 실험에서 이 기능을 사용했습니다. 그 요점은 고양이가 지옥 같은 기계가 달린 상자에 갇혀 있다는 것이었습니다. 기계는 릴레이를 통해 방사성 붕괴 물질과 같은 양자 시스템에 연결됩니다. 붕괴 확률은 50%로 알려져 있습니다. 지옥의 기계는 시스템의 양자 상태가 변경되고(붕괴 발생) 고양이가 완전히 죽을 때 작동됩니다. "고양이 상자-지옥 같은 기계-양자" 시스템을 한 시간 동안 그대로 두고 양자 시스템의 상태가 확률로 설명된다는 점을 기억하면 아마도 알아내는 것이 불가능할 것이라는 것이 분명해집니다. 동전이 앞면이나 뒷면으로 떨어지는 것을 미리 정확하게 예측하는 것이 불가능한 것처럼 특정 순간에 고양이가 살아 있는지 여부. 역설은 매우 간단합니다. 양자 시스템을 설명하는 파동 함수는 고양이의 두 가지 상태를 혼합합니다. 고양이는 살아 있으면서도 동시에 죽어 있습니다. 마치 결합된 전자가 우주에서 등거리에 있는 어느 위치에나 동일한 확률로 위치할 수 있는 것과 같습니다. 원자핵. 상자를 열지 않으면 고양이가 어떻게 지내는지 정확히 알 수 없습니다. 원자핵을 관찰(측정 판독)하지 않고도 두 가지 상태, 즉 붕괴된 핵과 붕괴되지 않은 핵의 중첩(혼합)을 통해서만 원자핵의 상태를 설명할 수 있습니다. 핵 중독에 걸린 고양이는 살아 있으면서도 동시에 죽어 있습니다. 문제는 언제 시스템이 두 상태의 혼합으로 존재하지 않고 하나의 특정 상태를 선택하는가입니다.

실험에 대한 코펜하겐 해석은 시스템이 상태 혼합을 중단하고 관측이 발생하는 순간 그 중 하나를 선택하며 이는 측정이기도 함을 알려줍니다(상자가 열림). 즉, 측정 사실 자체가 물리적 현실을 변화시켜 파동 함수의 붕괴로 이어집니다(고양이는 죽거나 살아남지만 둘이 혼합되지 않습니다)! 생각해 보세요. 실험과 이에 수반되는 측정이 우리 주변의 현실을 변화시킵니다. 개인적으로 이 사실은 술보다 내 뇌를 훨씬 더 괴롭힌다. 유명한 스티브 호킹(Steve Hawking)도 슈뢰딩거의 고양이 이야기를 들으면 브라우닝에게 손을 뻗는다는 말을 반복하면서 이 역설을 경험하는 데 어려움을 겪습니다. 뛰어난 이론 물리학자의 반응의 심각성은 그의 의견으로는 파동 함수 붕괴(두 확률론적 상태 중 하나로 붕괴)에서 관찰자의 역할이 크게 과장되어 있다는 사실에 기인합니다.

물론, 어윈 교수가 1935년에 고양이 고문을 고안했을 때 그것은 양자 역학의 불완전성을 보여주는 독창적인 방법이었습니다. 사실, 고양이는 살아 있으면서도 동시에 죽어 있을 수 없습니다. 실험의 해석 중 하나의 결과로 거시 세계의 법칙(예: 열역학 제2법칙 - 고양이는 살아 있거나 죽었음)과 미시 세계 사이에 모순이 있다는 것이 분명해졌습니다. 세상(고양이는 살아 있으면서도 동시에 죽어 있다).

위의 내용은 실제로 양자 컴퓨팅 및 양자 암호화에 사용됩니다. 두 상태가 중첩된 광 신호는 광섬유 케이블을 통해 전송됩니다. 공격자가 전송된 정보를 도청하기 위해 중간 어딘가에 케이블을 연결하고 그곳에서 신호를 탭하면 파동 함수가 붕괴됩니다(코펜하겐 해석의 관점에서 관찰이 이루어집니다). 빛은 상태 중 하나로 들어갑니다. 케이블의 수신단에서 빛에 대한 통계적 테스트를 수행함으로써 빛이 상태의 중첩 상태에 있는지 또는 이미 관찰되어 다른 지점으로 전송되었는지 여부를 감지할 수 있습니다. 이를 통해 감지할 수 없는 신호 가로채기 및 도청을 방지하는 통신 수단을 만드는 것이 가능해집니다.

슈뢰딩거의 사고 실험에 대한 또 다른 최근 해석은 빅뱅 이론의 영웅인 셀던 쿠퍼(Sheldon Cooper)가 교육을 덜 받은 이웃인 페니(Penny)에게 한 이야기입니다. 쉘든 이야기의 핵심은 슈뢰딩거의 고양이 개념이 인간관계에도 적용될 수 있다는 점이다. 남자와 여자 사이에 무슨 일이 일어나고 있는지, 그들 사이에 어떤 관계가 있는지 이해하려면 좋은지 나쁜지 상자를 열면됩니다. 그때까지는 관계가 좋기도 하고 나쁘기도 하다.