シュレーディンガーの猫とは何ですか？

「シュレーディンガーの猫」は、会話の中で何度も何度も出てくるフレーズの1つです。しかし、物理学の学生になったことがない人、または少なくともビッグバン理論に関するシェルドンの説明を聞いたことがない人にとっては、それが何を意味するのかはっきりしないかもしれません。簡単に言えば、シュレディンガーの猫は、物理学者のエルヴィン・シュレディンガーによって最初に提唱された有名な思考実験の名前です。物理学における最も重要な議論の1つである長い答えと情報源は、おそらく現実についての私たちの仮定を再考するために、量子力学の奇妙な領域に入るように私たちを誘います。

エルヴィン・シュレーディンガーは誰でしたか？

エルヴィン・シュレーディンガーは、1887年8月12日にオーストリア・ハンガリー帝国の首都ウィーンで生まれました。アーウィンの父、ルドルフシュレーディンガーは、植物学者であり、油布工場の所有者でした。彼の母親であるジョージーヌは、ルドルフの化学教授の娘でした。一人っ子のアーウィンはルーテル派として育ち、11歳まで自宅で個人的に教育を受けました。アーウィンは幼い頃から言語、数学、物理学に優れていました。

シュレーディンガーの教育

シュレーディンガーはウィーン大学に入学し、物理学を学びました。彼は、この分野のパイオニアである物理学者のフランツ・エクスナーと、後に理論物理学の責任者であるフリッツ・ハセノールの影響を強く受けました。シュレーディンガーは博士号を取得しました。 1910年にドラフトされ、砲兵将校としてイタリアに送られました。シュレディンガーは、1915年に手榴弾で殺された同僚でありメンターであるハセノールよりも幸運でした。戦争を生き延び、結婚する前にいくつかの大学で教職員を務めました。 1920年のAnnemarieBertel。

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シュレディンガー方程式

1921年にシュレーディンガーはチューリッヒ大学の教授になり、彼が原子物理学の分野で斬新なアイデアを持っていることが明らかになりました。原子内の電子の動きは波として説明できるという理論に応えて、シュレーディンガーは1926年の波動理論方程式で必要な数学的証明を提供しました。創造性の火花は古いウィーン人との激しい事件の間に来たと言われていました彼女。

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量子力学の誕生

シュレディンガー方程式は、原子の振る舞いと動きのロバストな記述を提供しました。それらの動きを確率波に帰することにより、原子の位置と状態を統計的に扱うことができます。直接測定するまで、原子は重ね合わせの状態にあると言われていました。コペンハーゲン解釈によれば、これは、一度にすべての場所にあると見なすことができることを意味しました。物理学者にとって重要な質問は、波動理論は単に便利な数学的ツールでしたか、それとも物理的に現実的なものを説明したのでしょうか。本当に原子はどこにあったの？

アインシュタインとナチスのブラシ

1927年、シュレーディンガーは妻と一緒にベルリン自由大学に移りました。ここで彼はアルバートアインシュタインと肘をこすりました。そこで重要で革新的な研究を続けている間、彼はドイツでの反ユダヤ主義的な雰囲気の高まりにますます警戒するようになりました。アインシュタインの例に倣って、1937年に彼はドイツを離れてイギリスに移り、オックスフォードでの地位に就きました。彼が1933年のノーベル物理学賞を受賞した直後。

シュレーディンガーの猫

波動理論の作成における彼の極めて重要な役割にもかかわらず、シュレーディンガーはその意味に決して満足していませんでした。多くの物理学者のように、彼は原子レベルでの量子の不確定性を私たちの日常の現実の経験と調和させることができませんでした。私たちが見る世界では、人や物は、観察するかどうかにかかわらず、明確な場所と状態を持っています。この矛盾を浮き彫りにするために、彼は密閉された箱の中の猫、放射性物質、および物質の崩壊を測定するためのガイガーカウンターを含む思考実験を策定しました。

1時間の間に、放射性物質が崩壊して単一の原子を放出する可能性が50％あります。これが起こった場合、ガイガーカウンターはそれを検出し、ハンマーが酸のフラスコを粉砕する原因となるリレーをアクティブにします。酸が箱の中に放出され、猫を殺します。問題は、猫は生きているのか死んでいるのかということでした。

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シュレーディンガーの猫のパラドックス

量子力学的観点から、猫は重なった状態にあり、死んでいるか生きているかの確率は同じであると言われています。猫の状態は、それが測定または観察されたときにのみ決定されます。観察者が見てみるかどうかにかかわらず、猫は確かにどちらか一方でなければならないので、これはばかげているように見えた、とシュレーディンガーは書いた。しかし、これはまさに原子がどのように振る舞うように見えたかです。猫の運命を原子核の変動に関連付けることにより、シュレーディンガーは量子力学のコペンハーゲン解釈の中心的な問題を実証していました。

不安と後悔

言うまでもなく、彼の波動理論のコペンハーゲン解釈についてどう思うかと尋ねられたとき、シュレーディンガーは次のように述べました。シュレディンガーは、彼自身の実験の意味について同時代の人々と何年にもわたって議論を続けていました。

シュレーディンガーは実際に猫を飼っていましたか？

人気のある噂では、1930年代のある時点で、シュレーディンガーは実際にオックスフォードの自宅でミルトンという名前の猫を飼っていた可能性があります。ありがたいことに、彼の所有者にいくつかのインスピレーションを提供したにもかかわらず、Schrが小島ジンジャーの猫は、酸のフラスコが入った箱に入れられたことがあります。

遺産

シュレーディンガーは1961年1月4日に、彼が生まれたのと同じ都市、ウィーンで亡くなりました。彼の死の時までに、彼と彼の理論上の猫の両方が量子力学の科学に消えない痕跡を残していました。多くの偉大な頭脳が波動理論と不確定性の概念の開発に貢献しましたが、量子力学の父として永遠に知られるのは1人だけであり、それがErwinSchrödingerです。