아인슈타인과 슈뢰딩가가 고양이를 죽이려고했던 방법

양자 이론의 모든 기괴한 측면 중에서, Erwin Schrödinger의 유명한 우화가 살아 나거나 죽지 않은 고양이에 대해 포착 한 것보다 낯선 사람은 거의 없습니다. 그것은 방사능 물질과 함께 창문이없는 상자 안에 잠겨있는 고양이를 설명합니다. 방사성 물질이 붕괴되면 장치가 망치를 방출하여 고양이를 죽이는 독을 부수는 사람입니다. 방사능이 감지되지 않으면 고양이는 산다. Schrödinger는이 소름 끼치는 시나리오를 꿈꾸며 양자 이론의 우스운 특징을 고려한 것을 조롱했습니다. 이 이론의 지지자들에 따르면, 누군가가 고양이를 확인하기 위해 상자를 열기 전에 고양이는 살아 있거나 죽지 않았다. 그것은 이상하고 전형적인 양자 상태의 살아있는 것입니다.

오늘날, 우리의 Lolcats- 포화 세계에서, Schrödinger의 이상한 작은 이야기는 종종 웃음으로 연주되며, 어색한 것보다 더 많은 톤이 있습니다. 또한 철학과 물리학 분야의 수많은 쿼드의 표준 소지자가되었습니다. Schrödinger 자신의 시대에 Niels Bohr와 Werner Heisenberg는 고양이와 같은 하이브리드 국가가 자연의 근본적인 특징이라고 선언했습니다. 아인슈타인과 같은 다른 사람들은 자연이 선택해야한다고 주장했다.

Schrödinger의 고양이의 고양이는 오늘날까지 밈으로 번성하지만, 토론은 우화의 주요 차원 :Schrödinger가 처음에 그것을 고안 한 환경을 간과하는 경향이 있습니다. Schrödinger의 생각이 독일의 지적 생활을 해체하고 독일의 지적 생활의 해체에 직면 한 것은 우연의 일치가 아닙니다. 그러므로 Schrödinger의 고양이는 양자 역학의 이상한 이상한 것 이상을 상기시켜야합니다. 또한 과학자들은 우리와 마찬가지로 우리의 나머지 사람들과 마찬가지로 느끼고 두려움을 느끼는 인간임을 상기시켜줍니다.

Schrödinger는 1935 년 여름 Albert Einstein과의 긴밀한 대화로 고양이 시나리오를 만들었습니다. 두 사람은 1920 년대 후반 베를린에 살았을 때 우정을 굳혔습니다. 그 당시 아인슈타인의 상대성 이론은 그를 전 세계적으로 명성으로 만들었습니다. 그의 일정은 국가위원회 회의, 시온 주의적 원인에 대한 그루터기 등 지상의 우려와 함께 그의 과학적 추구와 관련이있다. Dapper 오스트리아 인 Schrödinger는 1927 년 베를린 대학교 (University of Berlin)의 교수진으로 상승하여 양자 역학 (현재는 Schrödinger 방정식)에 대한 파도 방정식을 도입 한 지 1 년 만에 선수되었습니다. 함께 그들은 Raucus Viennese 소시지 파티를 즐겼습니다 Schrödinger가 그의 집에서 주최 한 강타와 아인슈타인의 여름 집 근처 호수에서 항해합니다.

너무 빨리, 그들의 좋은 모임이 중단되었습니다. 히틀러는 1933 년 1 월 독일의 총회를 가정했다. 당시 아인슈타인은 캘리포니아 패서 디나의 동료들을 방문했다. 그가 떠나는 동안, 나치는 베를린 아파트와 여름 집을 습격하고 은행 계좌를 얼리게했다. 아인슈타인은 프러시아 과학 아카데미에서 사임하여 뉴저지 주 프린스턴에 정착하기 위해 신속하게 새로운 고급 연구 연구소의 첫 번째 멤버 중 한 명으로 신속하게 준비했습니다.

한편, 유대인이 아니었고 아인슈타인보다 정치적으로 더 낮은 프로필을 유지 한 슈뢰 딩거 (Schrödinger)는 나치가 대규모 책을 굽는 집회와 대학 강사들에게 인종 기반 제한을 확장하면서 그 봄에 공포에 빠졌다. Schrödinger는 옥스포드 대학교에서 친교를 수락했으며 그 여름 베를린을 떠났습니다. (그는 나중에 더블린에 정착했다.) 8 월에 그는 도로에서 아인슈타인에게 편지를 썼다.

너무 오래 전에 교환이 다시 시작되기 전에, 한 번도 산책하는 산책은 이제 대서양 횡단 포스트로 대체되었습니다. 1933 년의 극적인 혼란 이전에, 두 물리학 자들은 양자 이론에 엄청난 기여를했다. 실제로, 둘 다 주제에 대한 그들의 작업에 대한 노벨상을 얻었습니다. 그러나 둘 다 동료들의 방정식을 이해하려는 노력으로 환멸을 심었다. 종이와 우표로 무장 한 그들은 강렬한 토론으로 돌아 왔습니다.

1935 년 5 월, 아인슈타인은 고급 연구 연구소 (Institute for Advanced Study)의 두 젊은 동료들과 함께 Quantum Mechanics가 불완전하다고 충전하는 논문을 발표했습니다. 그들은“현실의 요소”가 존재했다. 그들은 양자 이론이 확률 만 제공 한 물리적 대상의 수량 또는 특성을 썼다. 6 월 초 Schrödinger는 최신 논문에서 그의 친구를 축하하기 위해 편지를 보냈으며, 아인슈타인은“우리가 베를린에서 너무 많이 논의하는 데 사용했던 것들을 설명하기 위해 공개적으로 독단적 양자 역학이라고 불렀다”고 칭찬했다. 10 일 후 아인슈타인은 Schrödinger에게“인식론에 담긴 난교는 끝나야한다”고 말했다.

이것은 곧 태어날 고양이의 첫 번째 교반을 만들어 냈습니다. Schrödinger에게 보낸 후속 서한에서 아인슈타인은 친구에게 동일한 두 개의 닫힌 상자 중 하나에 배치 된 공을 상상 해달라고 요청했습니다. 두 상자를 열기 전에 첫 번째 상자에서 공을 찾을 확률은 50 %입니다. 아인슈타인은 이것이 완전한 설명이라고 의심했으며, 원자 영역의 적절한 이론은 명확한 값을 계산할 수 있어야한다고 믿었다. 아인슈타인에 대한 확률 만 계산하는 것은 짧은 멈추는 것을 의미했습니다.

Schrödinger의 열정적 인 대답에 의해 격려 된 아인슈타인은 자신의 공간 박스 비유를 더욱 밀어 냈습니다. 물리학자가 이야기하는 데 사용 된 소규모 과정이 인간 크기로 증폭된다면 어떻게해야합니까? 8 월 초 Schrödinger에게 편지를 쓰고 아인슈타인은 새로운 시나리오를 마련했습니다. "원칙적으로 이것은 양자 역학적으로 쉽게 대표 될 수있다"고 그는 썼다. Schrödinger의 자체 방정식에 대한 솔루션은 초기에 합리적으로 보일 수 있지만“1 년 후에는 더 이상 전혀 그렇지 않습니다. 오히려, ψ- 기능 (ψ- 기능”-Schrödinger가 1926 년에 양자 이론에 도입 한 파동 기능-“그렇지 않은 시스템과 이미 공개 된 시스템의 일종의 조화를 묘사합니다.” 아인슈타인은 그의 편지에 혼잡 한 보어조차도 그러한 말도 안되는 것을 받아 들여야한다.“실제로 폭발하고 폭발하지 않은 사이에는 중개자가 없기 때문이다.” 자연은 그러한 대안 중에서 선택해야한다고 아인슈타인은 주장했다. 따라서 물리학자가해야한다고 주장했다.

아인슈타인은 양자 증명서 묘사를 비판하기 위해 대규모 효과의 여러 가지 예에 도달 할 수있었습니다. 화약의 캐시 폭발로 인한 그의 특별한 선택, 유럽의 악화 상황을 반영했습니다. 1933 년 4 월 초, 그는 다른 동료에게 히틀러와 같은“병리학 적 탈마 지”가 어떻게 권력을 잡았는지에 대한 그의 견해를 설명하기 위해 저술했다. 그해 말에 그는 런던의 포장 된 강당에“이 폭풍우가 끊임없이 번쩍 거림”에 대해 강의했다. 다른 동료들에게 그는“독일인들은 비밀리에 대규모로 양육하고있다. 공장은 낮과 밤 (비행기, 가벼운 폭탄, 탱크 및 무거운 병기)을 운영하고 있습니다.” - 폭발 할 준비가 된 많은 폭발 요금이 있습니다. 1935 년, 그는 평화주의에 대한 자신의 사전 헌신을 공개적으로 포기했다.

아마도 그들의 최신 교환에서 영감을 얻은 Schrödinger는“양자 역학의 현재 상황”에 대한 자신의 오랜 에세이를 작성하기 시작했습니다. Schrödinger는 폭발한 화약에 대한 아인슈타인의 편지를받은 후 일주일 반 동안 소설 트위스트로 대답했습니다. 화약 대신에 고양이가있었습니다.

Schrödinger는 그의 친구에게“강철 챔버에 제한 된 가이거 카운터는 소량의 우라늄으로 준비된 가이거 카운터가 있습니다. 증폭 된 릴레이는 첫 번째 원자 붕괴가 작은 프로 러스 산 병을 산산조각 낼 수 있도록합니다. 이것과 - 크게 - 고양이도 강철 챔버에 갇혀 있습니다.” 아인슈타인의 예에서와 마찬가지로 Schrödinger는 지정된 시간이 경과를 상상했습니다. 양자 역학에 따르면,“살아있는 고양이와 죽은 고양이는 똑같이 번쩍입니다.” 아인슈타인은 기뻐했다. "당신의 고양이는 우리가 완전히 합의하고 있음을 보여줍니다."그는 9 월 초에 썼습니다. “생계와 죽은 고양이를 포함하는 ψ- 기능은 실제 상황에 대한 설명으로 간주 될 수 없습니다.”

아인슈타인의 9 월 서한 이후 몇 달 후, 슈뢰딩거의 현재 유명한 고양이 사례는 잡지에 거의 동일한 문구로 나타났습니다. . 그러나 거의 인쇄하지 않았습니다. 그가 잡지에 드래프트를 제출한지 며칠 후, 창립 편집자 (Arnold Berliner라는 유대인 물리학 자)가 해고되었습니다. Schrödinger는 항의에서 에세이를 철회하는 것에 대해 생각했지만 Berliner 자신이 중재 한 후에 만 ​​퇴임했습니다.

여름에 Schrödinger의 생각은 Berliner의 학대에 대한 우려 이상으로 선점되었습니다. Schrödinger는 나치 정권에 대한 그의 불쾌감을 비밀로 삼지 않았으며, 베를린을 피하고 그의 일기를 마시 며 강제로 치명적이되었습니다. 세계. 그리고 나는 준비되어있다…”옥스포드에 도착한 지 몇 달이 지난 지금 방문한 친구는 자신이 얼마나 불행한 지, 변위의 압력이 일일 뉴스를 복합적으로 주었다. 1935 년 5 월-아인슈타인, 포도 스키 (Podolsky)에있는 Rosen Paper는 인쇄물에 등장한 것처럼, Schrödinger는“자유의 평등과 상대성 이론”에 대한 BBC 라디오에 대해 20 분의 강의를 전달했으며“정치적 재생산에서 자유로운 존경할만한 사람들에게 봉사 한”역사 전반에 걸쳐 여러 번의 강의를 전달했습니다. 파시즘의 발전의 드럼 비트에 대항하여 상자에 공을 말하는 공에 대한 이야기는 폭발, 독, 생명과 죽음의 병적 계산으로 빠르게 변모했다는 것은 놀라운 일이 아닙니다.

그의 에세이가 언론에있는 동안, Schrödinger는 Bohr에게 편지를 썼으며 Bohr과 다른 사람들이 양자 역학의 기괴한 특징으로 평화를 얻을 수있는 방법을 다시 한 번 식별하려고 노력했습니다. 아인슈타인과 마찬가지로, Schrödinger는 Bohr과 직접 그러한 문제를 논의하기를 갈망했습니다.“그러나 이제는 시간이 즐거움 여행에 적합하지 않습니다.” 더 큰 질문이 다가 왔습니다. Schrödinger는 자신의 자신의 소원을 다시 한 번 영구적으로 어딘가에 오기를 원합니다. 확률로 만 생활하면서 피해를 입었습니다.

그러나 여전히 유럽은 어둠 속으로 더 깊이 침몰했습니다. Schrödinger가 양자 고양이와 Prussic Acid에 대한 우화를 소개 한 지 불과 몇 년 후, 나치 엔지니어들은 잔인하게 효율적인 가스 챔버에서 상표 이름 인“Zyklon B”라는 자체적 인 독을 사용하기 시작했습니다. 1942 년 3 월, 강제 수용소로 예정된 추방 직전에 Schrödinger의 전 편집자의 Die Naturwissenschaften , Arnold Berliner는 자신을 죽였습니다. 결국, 결국 끔찍한 확실성.

시간이 지남에 따라 Schrödinger가 양자 역학을 약화시킬 것이라고 생각한 도전은 대신 학생들에게 이론에 대해 가르치는 데 가장 친숙한 군대 중 하나가되었습니다. 양자 역학의 중심 교리는 입자가 "중첩"상태에 존재할 수 있으며, 동시에 두 개의 반대 특성에 참여한다는 것입니다. 반면에 우리는 종종 일상 생활에서“또는”결정에 직면하여, 적어도 양자 이론에 의해 묘사 된 자연은“둘 다와”를 채택 할 수 있습니다.

수십 년 동안, 물리학 자들은 실험실에서 모든 방식의 슈뢰딩거-캣 상태를 만들어 미세한 물질의 물질을“둘 다와”중첩으로 동축하고 그들의 특성을 조사했습니다. Schrödinger의 예약에도 불구하고 모든 단일 테스트는 양자 역학의 예측과 일치했습니다. 최근의 예에서, 동료들과 나는 중성미자 (일반적인 물질과 매우 약하게 상호 작용하는 자극 입자)가 그러한 고양이 같은 상태에서 수백 마일을 여행 할 수 있음을 보여 주었다.

그러므로 그의 두 번 먹은 고양이에 대한 Schrödinger의 이야기에는 두 배의 아이러니가 있습니다. 첫째, Schrödinger의 고양이는 물리학 교실 내에서 잘 알려져 있지만 Schrödinger가 자신의 우화를 소개하여 양자 역학을 밝히지 않고 비판했다는 것을 기억하십시오. 둘째, 더 많은 말 :Schrödinger의 고양이는 그 당시에는 너무 이상해졌고 때로는 너무나 위협을받는 더 넓은 세상을위한 Synecdoche로 봉사했습니다.

David Kaiser는 과학, 기술 및 사회 분야의 MIT 프로그램의 Germeshausen 교수이자 MIT 물리학과 교수입니다.

참조

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