Парадокс "Шрёдингерский кот"

Дабы оправдать громкое название моего блога я бы хотел разъяснить одну из самых, по моему скромному мнению, интересных проблем. Это проблема Шрёдингерского кота.
Хотелось бы кратко напомнить суть мысленного эксперимента, который придумал Эрвин Шредингер, дабы наглядно показать неполноту Копенгагенской квантовой механики, которая была придумана Нильсом Бором и Вернером Гейзенбергом.

Итак, в закрытом ящике находится кот и радиоактивное ядро, причем, параметры подобраны так, что вероятность того, что оно распадется через один час, равна 50%, также в ящике находится сосуд с ядовитым газом. Если ядро распадется, то оно приведет в действие механизм, который откроет емкость с ядовитым газом, и вследствие этого, кот умрёт.

Согласно квантовой механике, так как мы не наблюдаем за ядром, то его состояние описывается смешением всех возможных состояний, то есть суперпозиций двух возможных состояний – распавшегося и нераспавшегося ядра. Из этого следует, что через час кот, сидящий в ящике, будет также, находится в смеси состояний, и будет одновременно жив и одновременно мёртв. А если же ящик открыть, то мы увидим конкретное состояние, либо:

1) Ядро распалось -> Кот мёртв

Либо

2) Ядро не распалось -> Кот жив

Эксперимент на простом и наглядном примере показывает неполноту квантовой механики, и ставит вопрос: «В какой момент времени суперпозиция состояний «Ядро не распалось -> Кот жив» и «Ядро распалось -> Кот мёртв» выбирает одно конкретное состояние.
Таким образом, заходит речь об отсутствии в квантовой механики теорем и правил, которые описывали когда происходит коллапс волновой функции, которая является лишь математическим приемом в квантовой механике, что бы описать процесс мгновенного перехода системы из суперпозиции состояний в одно конкретное состояние.
Мысленный эксперимент со Шрёдингерским котом показывает неточность, с которой квантовая механика описывает реальные макроскопические процессы, и то, что как и кто не может быть одновременно и живым, и мёртвым, так и ядро может либо распасться, либо нет.

Существует несколько интерпретаций эксперимента Шрёдингера. Рассмотрим две, которые кажутся мне наиболее интересными.

Копенгагенская интерпретация.

В случае, если мы накладываем макроскопическую волновую функцию на квантовое состояние, мы из опыта должны заключить, что суперпозиция разрушается. И хотя не совсем ясно, что значит, что нечто является «макроскопическим» вообще, про кота точно известно, что он является макроскопическим объектом. Таким образом, копенгагенская интерпретация не считает, что до открытия ящика кот находится в состоянии смешения живого и мёртвого.

Интерпретация Роджера Пенроуза (заведующий кафедрой фундаментальной математики в Оксфордском университете)

В мысленном эксперименте, в общем виде матрица плотности представляет собой:

w|1|>1_1|+z|2|>2_1|,
где
1 – мёртвый кот,
1_1 – ядро распалось;
2 – живой кот,
2_1 – ядро не распалось.

В данном случае 1_1 и 2_1 относятся к описанию окружающей среды.
Такая интерпретация соответствует классической квантовой механике. Однако пока мы не исключим 1_1 и 2_1 ,мы не будем находиться к решению этой задачи, чем до составления матрицы плотности. Суперпозиция говорит нам, что с точки зрения «декогерентности окружающей среды» нельзя объяснить тот факт, что кот либо просто жив, либо просто мёртв.

Такие неопределенности, согласно гипотезе Пенроуза должны сокращаться благодаря квантовой теории гравитации и различных пространственно-временных преобразований.