Естественные науки

Что-то я не до конца понимаю теорию "загадка наблюдателя"

вернее я не понял как учёные узнали что до измерения частица не имеет определённого состояния они ведь её не измеряли
А никак не узнали. Это всё вопрос интерпретации квантовой механики, который до сих пор остается открытым.

Тот вариант, что "частица не имеет определенного состояния до измерения" - это только очень попсово-упрощенное понимание наиболее популярной современной интерпретации. На самом деле частица имеет вполне определенное квантовомеханическое состояние (волновую функцию), но вот при измерении, как считается, происходит т. н. "коллапс волновой функции" и мы в измерении видим только одно из нескольких возможных дискртетных состояний. А предшествующая волновая функция была суперпозицией (условно - смесью) этих дискретных состояний, что попсово объясняют как "отсутствие определенного состояния", хотя на самом деле это скорее смесь.
Илья Морозов
Илья Морозов
9 278
Лучший ответ
Эндже Тимирова спасибо, доходчиво объяснил.
Не важно какое состояние имеет частица, главное что инструмент наблюдения взаимодействует с объектом, меняя его состояние. И каким бы оно не было замечено, оно будет иным, относительно того которым было на момент наблюдения.
Если конечно речь идет о том о чем я подумал.
Задавшись целью построить теорию, свободную от принципа неопределенности, Бом предложил считать микрочастицу материальной точкой, способной занимать точное положение в пространстве. Ее волновая функция получает статус не характеристики вероятности, а вполне реального физического объекта, некоего квантовомеханического поля, оказывающего мгновенное силовое воздействие. В свете этой интерпретации, например, "парадокс Эйнштейна-Подольского-Розена" (см. "Наука и жизнь" № 5, 1998 г.) перестает быть парадоксом. Все законы, управляющие физическими процессами, становятся строго детерминистскими и имеют вид линейных дифференциальных уравнений. Одна группа уравнений описывает изменение волновых функций во времени, другая - их воздействие на соответствующие частицы. Законы применимы ко всем физическим объектам без исключения - и к "наблюдателям", и к "наблюдаемым".

Таким образом, если в какой-то момент известны положение всех частиц во Вселенной и полная волновая функция каждой, то в принципе можно точно рассчитать положение частиц и их волновые функции в любой последующий момент времени. Следовательно, ни о какой случайности в физических процессах не может быть и речи. Другое дело, что мы никогда не сможем обладать всей информацией, необходимой для точных вычислений, да и сами расчеты оказываются непреодолимо сложными. Принципиальное незнание многих параметров системы приводит к тому, что на практике мы всегда оперируем некими усредненными величинами. Именно это "незнание", по мнению Бома, заставляет нас прибегать к вероятностным законам при описании явлений в микромире (подобная ситуация возникает и в классической статистической механике, например в термодинамике, которая имеет дело с огромным количеством молекул). Теория Бома предусматривает определенные правила усреднения неизвестных параметров и вычисления вероятностей.
«Французский учёный Луи де Бройль (1892—1987), развивая представления о двойственной корпускулярно-волновой природе света, выдвинул в 1923 году гипотезу об универсальности корпускулярно-волнового дуализма. Он утверждал, что не только фотоны, но и электроны и любые другие частицы материи наряду с корпускулярными обладают также волновыми свойствами» (источник: сайт «Википедия»)
Основываясь на этой гипотезе, был проведён эксперимент известный сейчас как "загадка наблюдателя".
Гипотеза де Бройля подтвердилась наполовину. А именно, при отсутствии измерительных приборов электрон вёл себя как волна, пройдя через две щели. Он как бы раздваивался.
Чтобы увидеть момент раздвоения, было решено поставить измерительный прибор. После этого гипотеза де Бройля оказывалась неверной. Я бы сказал, что это парадокс верности и неверности гипотезы де Бройля.
Чтобы хоть как-то объяснить этот "глюк матрицы" был придуман "кот Шрёдингера". Мысленный эксперимент, согласно которому кот помещается в непрозрачную коробку с ампулой яда, которая должна умертвить кота за счёт срабатывания механизма. Этот механизм должен сработать после распада радиоактивного вещества, которое может и не распасться с вероятностью 50%. Т. е. вероятность срабатывания механизма, убивающего кота также равна 50%. Или совсем проще, кот может выжить с вероятностью 50%. Но пока кот находится в непрозрачной коробке, т. е. скрыт он наблюдателя, наблюдатель не знает точно: умер кот или нет. И узнать он это может, когда откроет коробку. Эта шуточная теория показывает неполноту знаний учёных в области квантовой механики, чтобы делать окончательные выводы.
Mjh
Mjh
249