Return to Video

Kot Schrödingera: ekspetryment myślowy w mechanice kwantowej – Chad Orzel

  • 0:07 - 0:12
    Austriacki fizyk Erwin Schrödinger
    jeden z twórców mechaniki kwantowej,
  • 0:12 - 0:15
    najbardziej znany jest z czegoś,
    czego nigdy nie zrobił:
  • 0:15 - 0:18
    eksperymentu myślowego z udziałem kota.
  • 0:18 - 0:21
    Wyobraził sobie a w szczelnym pudełku
    wraz z mechanizmem,
  • 0:21 - 0:27
    który na 50% może go
    zabić w ciągu godziny.
  • 0:27 - 0:30
    Po godzinie zapytał:
    "W jakim stanie jest kot?".
  • 0:30 - 0:34
    Zdrowy rozsądek podpowiada,
    że kot jest żywy lub martwy,
  • 0:34 - 0:37
    ale, co podkreśla Schrödinger,
    według praw fizyki kwantowej,
  • 0:37 - 0:40
    tuż przed otwarciem pudełka,
    kot jest zarazem żywy i martwy
  • 0:40 - 0:44
    równocześnie.
  • 0:44 - 0:48
    Dopiero po otwarciu widać,
    co stało się z kotem.
  • 0:48 - 0:51
    Przedtem kot jest w stanie
    rozmytego prawdopodobieństwa:
  • 0:51 - 0:54
    jest w połowie żywy, w połowie – martwy.
  • 0:54 - 0:57
    Schrödinger zauważył
    absurdalność tej teorii.
  • 0:57 - 1:00
    Uznał fizykę kwantową
    za tak filozoficznie niepokojącą,
  • 1:00 - 1:02
    że odrzucił teorię, którą współtworzył,
  • 1:02 - 1:05
    i zaczął pisać o biologii.
  • 1:05 - 1:09
    Mimo swojej absurdalności,
    kot Schrödingera jest realny.
  • 1:09 - 1:11
    Jest wręcz fundamentalny.
  • 1:11 - 1:15
    Gdyby obiekty kwantowe nie mogły
    znajdować się w dwóch stanach na raz,
  • 1:15 - 1:18
    komputer, którego teraz używasz,
    nie miałby prawa istnieć.
  • 1:19 - 1:21
    Zjawisko kwantowej superpozycji
  • 1:21 - 1:26
    to efekt dualizmu materii,
    mającej naturę cząstki i fali.
  • 1:26 - 1:28
    Długość fali danego obiektu
  • 1:28 - 1:30
    musi obejmować pewną przestrzeń,
  • 1:30 - 1:34
    co oznacza występowanie
    w wielu położeniach jednocześnie.
  • 1:34 - 1:37
    Długość fali obiektu ograniczonego
    do niewielkiej przestrzeni
  • 1:37 - 1:39
    nie może być jednak dokładnie określona.
  • 1:39 - 1:43
    Zatem obiekt ma jednocześnie
    wiele długości fal.
  • 1:43 - 1:46
    Właściwości fali nie widać
    w codziennych przedmiotach,
  • 1:46 - 1:50
    bo długość fali maleje
    wraz ze wzrostem pędu.
  • 1:50 - 1:53
    A przecież kot jest
    stosunkowo duży i ciężki.
  • 1:53 - 1:57
    Gdyby powiększyć jeden atom
    do rozmiaru Układu Słonecznego,
  • 1:57 - 2:00
    to długość fali kota uciekającego
    przed fizykiem byłaby równie mała,
  • 2:00 - 2:03
    jak atom w tym Układzie Słonecznym.
  • 2:03 - 2:08
    To za mało, żeby dostrzec
    naturę fali w przypadku kota.
  • 2:08 - 2:10
    Niewielka cząstka, jak elektron,
  • 2:10 - 2:13
    daje dowód na swoją dualistyczną naturę.
  • 2:13 - 2:18
    Przepuszczając po kolei elektrony
    przez przeszkodę z dwoma szczelinami,
  • 2:19 - 2:23
    wykryjemy je po przeciwnej stronie
    w jednym miejscu i określonym czasie,
  • 2:24 - 2:25
    zupełnie tak jak cząsteczkę.
  • 2:25 - 2:28
    Jeśli powtórzymy
    doświadczenie wielokrotnie,
  • 2:28 - 2:30
    rejestrując każdy pojedynczy przypadek,
  • 2:30 - 2:34
    zauważymy wzór charakterystyczny dla fali:
  • 2:35 - 2:37
    układ prążków, skupisk elektronów,
  • 2:37 - 2:40
    oddzielonych pustymi obszarami.
  • 2:40 - 2:43
    Po przesłonięciu jednej
    szczeliny prążki znikną.
  • 2:43 - 2:48
    To wykazuje, że wzór powstaje w wyniku
    przejścia każdego elektronu
  • 2:48 - 2:50
    przez obie szczeliny jednocześnie.
  • 2:50 - 2:53
    Elektron nie wybiera,
    w którą stronę się przemieści,
  • 2:53 - 2:56
    ale jednocześnie przemieszcza się
    w prawo i lewo.
  • 2:56 - 3:00
    Superpozycję położeń
    wykorzystujemy w nowych technologiach.
  • 3:00 - 3:05
    Elektron blisko jądra atomu porusza się
    po rozległym, podobnym do fali orbitalu.
  • 3:05 - 3:07
    Gdy atomy się zbliżają,
  • 3:07 - 3:10
    elektrony nie muszą
    wybierać jednego z nich,
  • 3:10 - 3:12
    lecz zostają uwspólnione.
  • 3:12 - 3:15
    Tak powstają niektóre wiązania chemiczne.
  • 3:15 - 3:20
    Elektron w cząsteczce nie występuje
    jedynie w atomie A lub B, ale w A+B.
  • 3:21 - 3:24
    Dodając kolejne atomy,
    elektrony poszerzają swój zasięg
  • 3:24 - 3:27
    i są uwspólnione przez wiele atomów
    w tym samym czasie.
  • 3:27 - 3:31
    Elektrony w ciałach stałych
    nie są przypisane do jednego atomu,
  • 3:31 - 3:35
    ale są dzielone między atomami,
    rozprzestrzeniając się na większą skalę.
  • 3:35 - 3:38
    Gigantyczna superpozycja położeń
  • 3:38 - 3:42
    decyduje o ruchu elektronów w materiałach:
  • 3:42 - 3:46
    przewodnikach, izolatorach,
    półprzewodnikach elektrycznych.
  • 3:46 - 3:48
    Zrozumienie, jak elektrony
    są uwspólnione między atomami,
  • 3:48 - 3:52
    umożliwia wykorzystanie właściwości
    materiałów półprzewodnikowych,
  • 3:52 - 3:53
    takich jak krzem.
  • 3:53 - 3:56
    Łączenie różnych półprzewodników
    w odpowiedni sposób
  • 3:56 - 3:59
    pozwala na tworzenie tranzystorów
    na mikroskopijną skalę,
  • 3:59 - 4:02
    milionów na jednym układzie scalonym.
  • 4:02 - 4:04
    Te układy scalone razem z elektronami
  • 4:04 - 4:08
    zasilają komputer, którego używasz,
    oglądając ten film.
  • 4:08 - 4:12
    Stary żart mówi, że internet powstał,
    by móc przesyłać filmy z kotami.
  • 4:12 - 4:14
    Internet istnieje, na głębokim poziomie,
  • 4:15 - 4:18
    dzięki austriackiemu fizykowi
    i jego wyimaginowanemu kotu.
Title:
Kot Schrödingera: ekspetryment myślowy w mechanice kwantowej – Chad Orzel
Speaker:
Chad Orzel
Description:

Obejrzyj całą lekcję: http://ed.ted.com/lessons/schrodinger-s-cat-a-thought-experiment-in-quantum-mechanics-chad-orzel

Austriacki fizyk Erwin Schrödinger, jeden z twórców mechaniki kwantowej, zadał słynne pytanie: „Co się stanie z kotem, jeśli spędzi godzinę w szczelnym pudełku wraz z mechanizmem, który na 50% może go zabić?”. Chad Orzel bada ten eksperyment myślowy.

Lekcja: Chad Orzel, animacja: Agota Vegso.
more » « less
Video Language:
English
Team:
closed TED
Project:
TED-Ed
Duration:
04:38

  • Rysia Wand

    Sending back to reviewer.
    Brakuje tytułu i opisu.

  • Sylwia Gliniewicz

    • doświadczenie (wywoływanie lub odtwarzanie zjawiska w sztucznych warunkach) zastąpiłam eksperymentem (próba realizacji nowatorskiego pomysłu)

    • with a device that had a 50% chance of killing the cat in the next hour > razem ze źródłem promieniotwórczym

    Takie tłumaczenie wydaje mi się niepełne, bo substancja radioaktywna to tylko jeden z powiązanych elementów, które znajdują się w pudełku.

    • Zjawisko kwantowej superpozycji jest konsekwencją dualizmu i falowej natury cząstek materii > to sugeruje, że dualizm i falowa natura cząstek to dwie rzeczy, a przecież chodzi tutaj o to, że dualiz materii przejawia się w tym, że wszystko ma jednocześnie naturę fali i cząstki (dualizm falowo-korpuskularny)

  • Sylwia Gliniewicz

    • If we shoot electrons one at a time at a set of two narrow slits cut in a barrier> szczeliny w przesłonie zastąpiłam barierą z dwoma szczelinami, bo takie określenie występuje w przypadku doświadczenia Younga

    • Długość fali obiektu będącego jednym punktem w przestrzeni > w przypadku obiektu będącego punktem w przestrzeni, nie moglibyśmy mówić o jego długości fali > chodzi tutaj raczej o długość fali obiektu ograniczonego do niewielkiego regionu w przestrzeni/niewielkiej przestrzeni.

    • Fizyka kwantowa stała się dla niego tak dalece konfundująca > zamieniłam na filozoficznie niepokojąca, bo uczucie filozoficznego niepokoju nie jest równoznaczne z zakłopotaniem

    • Właściwości falowe przedmiotów nie są dostrzegalne gołym okiem > właściwości fali nie widać w codziennych przedmiotach

  • Sylwia Gliniewicz

    • Konkretny punkt zawiera się w wielu długościach fali jednocześnie > Tutaj nie chodzi o punkt.
    Zatem objekt ma jednocześnie wiele długości fal.

    • to długość fali kota biegnąca od fizyka byłaby równie mała > to nie długość fali biegnie od fizyka, ale kot ucieka przed fizykiem
    • układ pasów – skupisk elektronów > układ prążków, bo z prążkami spotkałam się w literaturze opisującej to doświadczenie

    • To zbyt mało, by móc dostrzec proces falowania w kocie (That's far too small to detect, so we'll never see wave behavior from a cat ) To za mało, aby kiedykolwiek dostrzec naturę fali w przypadku kota. Falowanie to bardziej termin kojarzący się z geologią.

  • Sylwia Gliniewicz

    • Elektron znajduje się w przestrzeni wokół jądra atomu, w rozległym orbitalu.

    Orbitale to miejsca o nawiększym pradwopodobieństwie znalezienia elektonów, który krążą wokół jądra to zbliżając się, to oddalając się od niego. Dlatego jądro otacza chmura elektronów.

    Trzymałam się bliżej SL, aby oddać to, jaki jest orbital, po którym krążą elektrony.

    Elektron blisko jądra atomu porusza się po rozległym, podobnym do fali orbitalu.

    • Gdy przytkniesz do siebie dwa atomy> Przytknięcie zakłada pewną formę dotknięcia, a atomy nie muszą się ze sobą „dotykać”, aby uwspólnić elektrony, dlatego użyłam czasownika „przybliżyć”

    • Elektron w cząsteczce nie występuje jedynie na atomie A lub B, ale na A+B > „na atomie” zastąpiłam „w atomie”

    • elektron znajdują się w wielu atomach na raz> wiele atomów uwspólnia między sobą elektorny

  • Sylwia Gliniewicz

    Kilka uwag do poprawionego tekstu:)

  • Rysia Wand

    Finished review.

Polish subtitles

Revisions

Our website uses cookies for analysis purposes.