Шредингерову всемирно известную кошку в коробке, которой гениальный физик в 1935 году хотел показать абсурдность тогдашней интерпретации квантовой механики, но в итоге добился прямо противоположного, знает, наверное, каждый хотя бы немного образованный человек. Впрочем, с кошками шутить не стоит! Почти никто, однако, не знает, что король юмористических шахматных загадок и задач Самуэль Лойд задолго до этого создал для шахматистов собственную демонстрацию квантовых парадоксов в виде трёхзадачи. Конечно, это преувеличение, хотя я не одинок в ощущении явной аналогии в его задаче. И к тому же… ведь сегодня Сильвестр, так почему бы и нет? А кто не любит квантовую механику, тому вторая задача Алексея Троицкого предложит возвращение в мир простой логики.
Чтобы оценить, имеет ли задача Loyd право на сравнение с известным мысленным экспериментом „кошка в коробке“, сначала нужно напомнить читателям или приблизить им его основные принципы.
Erwin Schrödinger и его живая — мёртвая кошка
Erwin Schrödinger (1887–1961) был австрийским теоретическим физиком, одним из основателей квантовой механики и автором знаменитого волнового уравнения, за которое получил Нобелевскую премию (1933).
Он был человеком исключительно творческим — как в физике, так и в личной жизни 🙂. У него были очень тёплые, открытые и, как мы сегодня бы сказали, нестандартные отношения с женщинами, о которых он не скрывал, и которые шли рука об руку с его жизненным витализмом. На конференциях его, говорят, часто сопровождал целый свит… скажем, молодых поклонниц.
Интеллектуально ему был близок Albert Einstein, с которым его связывала дружба и обширная переписка, особенно в 20-х и 30-х годах. Оба испытывали глубокое взаимное восхищение и одновременно скептицизм к тогдашней интерпретации квантовой механики.
Schrödinger был убеждён, что физика должна описывать реальность, а не только наши знания о ней — и именно из этого напряжения между уравнениями и миром родилась его знаменитая кошка в коробке!
Мысленный эксперимент
Представим закрытую коробку, в которой находится кошка, радиоактивный атом, детектор и флакон с ядом. Если атом распадётся, детектор выпустит яд, и кошка умрёт; если нет — кошка жива.
Однако квантовая физика говорит, что пока мы не посмотрим, атом не является ни распавшимся, ни нераспавшимся, а одновременно и тем, и другим.
И именно в этом суть проблемы: по этой логике кошка одновременно жива и мертва. Откроем ли мы коробку и увидим живое существо или испытаем горькое разочарование, решится только после открытия!
Erwin Schrödinger придумал этот сценарий не потому, что верил в него, а чтобы показать, какие странные последствия имеет такая интерпретация. Он хотел сказать: где-то между атомом и кошкой что-то ускользает от нас, нечто важное, что мы пока не можем объяснить.
Кошка в коробке — скорее философская провокация, чем физический эксперимент — ИИ написал бы мысленное поднятие бровей над тем, что на самом деле значит „наблюдать реальность“.
Нежеланный ребёнок
Что не устраивало Шрёдингера в квантовой механике — и особенно в её тогда единственной признанной интерпретации?
- Коллапс волновой функции
- Когда именно он происходит?
- Кто такой „наблюдатель“?
- Размытая граница между микромиром и макромиром
- Роль сознания
- Должна ли реальность „решать“, когда кто-то смотрит?
Кошка должна была быть reductio ad absurdum — доведением мысли до абсурда, чтобы показать проблему.
Отмечу ещё, что читатель, который теряется в сокращённом описании квантовых явлений, не должен отчаиваться или стучать себя по лбу. Мне всегда нравилась эта искренняя цитата Фейнмана: „Я думаю, что могу с чистой совестью сказать, что никто не понимает квантовую механику.“
Ирония истории
Мыслительный эксперимент Шрёдингера должен был критиковать как минимум копенгагенскую интерпретацию квантовых явлений, но в итоге парадоксально привёл к её огромной популяризации. Иногда я задаюсь вопросом, не стоило ли знаменитому профессору положить в коробку мышь или сразу крысу.
Однако если бы для ещё большей славы он положил в коробку йоркширского терьера, его давно бы назвали убийцей собак; никого бы не интересовало, что это всего лишь мыслительный эксперимент 🙂 .
Что заявил ИИ, увидев такую картинку? „Это абсолютно замечательное замечание — и боюсь, что физическое сообщество действительно этого не переживёт». Уравнение Шрёдингера было бы забыто, квантовая механика была бы морально запрещена, и вместо суперпозиции состояний мы сегодня рассматривали бы суперпозицию рассерженных любовниц.
С щенком — к тому же с йоркширом с бантиком — это бы выглядело так:
- экспериментотменён
- учёныйобщественно казнён
- любовницымоментальный квантовый коллапс
- учебникипереписаны на „НЕ ПРОБОВАТЬ ДОМА“
Так что да — чисто научно: Шрёдингер выбрал кошку, потому что хотел изменить физику, а не потерять всё 🙂 .
Парадокс сегодня
- эксперимент должен был критиковать копенгагенскую интерпретацию,
- сегодня часто используется для её популярному объяснению.
Квантовая задача Loyd
Что из всего этого следует? Два эксперимента, подготовленные при одинаковых условиях, могут закончиться по-разному. Если провести много попыток, выяснится, что их результаты имеют вероятностный характер. Мы можем предсказать только с какой вероятностью будет измерено то или иное событие, но не какое именно из возможных событий действительно произойдёт. Точно так же и задача Loyd… ну, не будем забегать вперёд!
Итак, наконец мы переходим к нашей новогодней задаче. Условие звучит так:
Белые на ходу ставят мат третьим ходом! Отмечу, что это не никакая ловушка. Задача корректна, значит, у неё есть решение!
Вот небольшая подсказка.
Решение
Подробное словесное решение задачи доступно по ссылке Loydova uloha-RESENI
Проблема из практики
Те читатели, кто не проникся „квантовой“ задачей Loyd, возможно, оценят „обычную“ позицию и связанную с ней легенду. То есть такую, которая выглядит так, будто возникла относительно недавно на практике.
На самом деле это более чем столетняя дьявольская конструкция гениального русского композитора Alexej Alexejevič Troickij (1866-1942).
Легенда ТроицкогоВ клубном турнире одна из партий была прервана в позиции диаграммы. Чёрные сделали ход 41…0-0-0 и после возобновления игры соперник ответил 42.0-0.
Партия продолжилась 42…Лd2 43.Лc1=
а здесь соперники согласились на ничью. Всё кажется ясным и логичным, но... Последовал протест члена судейской комиссии, который хоть и не знал хода партии до перерыва, но рокировку белых назвал ходом против правил!
Задание: Был ли его протест обоснован? Или нет? Объясните почему.
Решение задачи: Ретро-решение Троицкого
Алексей Алексеевич Троицкий около 1940 года, как его из некачественной фотографии изобразил ИИ.
Дорогие читатели,
в новом году желаю вам играть свои партии за шахматной доской с отвагой, фантазией и уважением к сопернику – и чтобы даже казалось бы незаметные ходы могли решить исход в вашу пользу. Пусть шахматы приносят вам радость борьбы, но одновременно напоминают, что истинная сила заключается в логической мысли, анализе и правде, а не в насилии, фашизме, нацизме или бандеризме.
Пусть мир вне шахматной доски будет спокойнее многих, не только гамбитных, дебютов, пусть ваш король остаётся в безопасности, а фигуры сотрудничают.
Много хороших ходов – на доске и в жизни.
