Научные теории, связанные с животными

Вы думаете, животных изучают исключительно специалисты в области биологии? Оказывается, те же физики интересуются ими не меньше, только несколько по-иному… Дело в том, что подобные образы легко помогают во всей наглядности представить себе те или иные научные теории. Вот наиболее распространенные из них, в которых фигурируют братья наши меньшие…

Фото: Источник: фотоархив Pravda.Ru

Парадокс Шредингера

Эту логическую загадку предложил в 1935 году австрийский физик Эрвин Шредингер. Он проделал мысленный эксперимент, объясняющий загадочное свойство электронов исчезать на одной орбите и мгновенно появляться на другой. Ученый предложил вообразить кошку, которую поместили в закрытый ящик, где находятся одновременно счетчик Гейгера, баллончик с ядовитым газом и радиоактивная частица.

Если последняя поведет себя как корпускула, то сработает счетчик радиоактивности, баллончик начнет распылять газ и кошка погибнет. Если же частица проявит волновые свойства, счетчик на нее не среагирует, следовательно, кошка останется в живых. Но по законам квантовой физики кошка оказывается одновременно и жива и мертва, пока какой-нибудь наблюдатель не заглянет в ящик и не зафиксирует ее состояние.

Именно это теоретическое описание легло в основу гипотезы о телепортации. Причем ряд исследователей считает, что парадокс Шредингера переносится не только на микро-, но и на макромир, то есть не только на микрочастицы, но и на молекулы, а следовательно, и на полноценные физические объекты.

Квантовый Чеширский кот

Так называют явление квантовой механики, суть которого сводится к тому, что в определенных условиях квантовые частицы и их свойства разделены в пространстве. Эффект назван по имени одного из персонажей кэрроловской "Алисы в Стране Чудес", обладающего способностью исчезать, оставляя вместо себя только улыбку…

Впервые идея квантового Чеширского кота была предложена в 2010 году. Феномен был экспериментально обнаружен на источнике нейтронов в институте Лауэ-Ланжевена (Гренобль, Франция). В 2013 году израильский физик-теоретик Якир Ааронов предложил применять для обнаружения явления способ слабых измерений.

Парадокс кошки с маслом

Как известно, кошка всегда приземляется на лапы, а бутерброд — падает маслом вниз. В таком случае, что произойдет с падающей кошкой, к спине которой привязан бутерброд, причем маслом вверх?

Некоторые шутливо настроенные физики считают, что в этом случае сработает закон антигравитации: по мере приближения к земле кошка будет стараться упасть, как всегда, на лапы, а бутерброд будет "тянуть" ее в обратную сторону, "стремясь", как ему и положено, свалиться маслом вниз… В результате кошачье тело зависнет в некоем стабильном состоянии, вращаясь с большой скоростью.

Но это верно, только если падение будет происходить в безвоздушном пространстве, поскольку по закону сохранения энергии сопротивление воздуха нейтрализует гравитационную энергию падения.

На самом же деле тут нет никакого противоречия. Если кошка приземлится на лапы, то с бутербродом все будет в порядке, либо бутерброд упадет, а кошка — нет.

Еще один вариант разрешения данного парадокса заключается в том, что тут речь идет о составном объекте, и мы сбрасываем со счетов силу тяжести. А если бы на месте кошки оказался, скажем, падающий железнодорожный состав с привязанным к нему бутербродом? Разве он завис бы в воздухе?

Теорема о бесконечных обезьянах

Теорема гласит, что если некая абстрактная обезьяна случайным образом будет ударять по клавишам пишущей машинки или компьютера неограниченное количество времени, рано или поздно она может напечатать любой литературный текст, например, пьесу Шекспира "Гамлет" или роман Льва Толстого "Война и мир"…

Однако большинство исследователей относятся к этому допущению со значительным скептицизмом. Вероятность того, что обезьяна однажды наберет упорядоченный текст, настолько мала, что это вряд ли могло бы случиться, даже если бы животное ударяло по клавишам с самого момента зарождения Вселенной, говорят противники теории.

Причем для этого должен быть соблюден ряд условий — например, обезьяна за этот период не должна умереть, пишущая машинка — сломаться, а бумага — закончиться…

Ахиллес и черепаха

А вот известный парадокс Зенона об Ахиллесе, который якобы никогда не сможет догнать черепаху, поскольку когда он достигает точки, в которой она находилась, она уже опережает его… Это утверждение, кстати, ложно, так как Ахиллес бежит быстрее черепахи. Результат тут зависит от скорости, а не от перемещения и направления обоих субъектов во времени…

Читайте также:

Физики шутят. И не только они...

Восемь самых популярных лженаук

Мог ли тираннозавр догнать человека?