Astronomija

Paradoks mačke Schrödingera

Paradoks mačke Schrödingera

Schrödingerova mačka najpopularniji je paradoks kvantne fizike. Ima različite varijante; Ovdje smo izložili najjednostavnije.

Predložila ga je austrijska Nobelova nagrada Erwin Schrödinger 1935. To je mentalni eksperiment koji pokazuje diskoncentriranje kvantnog svijeta.

Zamislite mačku unutar potpuno neprozirnog okvira. Unutar se nalazi mehanizam koji povezuje detektor elektrona s čekićem. I, odmah ispod čekića, staklena staklenka s dozom smrtonosnog otrova za mačku. Ako detektor pokupi elektron, aktivirat će mehanizam, uzrokujući pad čekića i razbijanje boce.

Upali se elektron. Logično, mogu se dogoditi dvije stvari. Detektor može podići elektron i aktivirati mehanizam. U tom slučaju čekić pada, razbija staklenku i otrov se širi unutar kutije. Mačka udahne i umire. Kad otvorimo kutiju, pronaći ćemo mrtvu mačku. Ili elektron može krenuti drugim putem i detektor ga neće pokupiti, pa se mehanizam nikada neće aktivirati, boca se neće slomiti, a mačka će i dalje biti živa. U tom slučaju, kada se otvori kutija, mačka će se činiti sigurnom i zdravom.

Za sada je sve logično. Na kraju eksperimenta vidjet ćemo mačku živu ili mrtvu. A postoji 50% vjerojatnosti da se jedno ili drugo dogodi. Ali kvant prkosi našem zdravom razumu.

Elektroni su istovremeno val i čestica. Da bismo ga razumjeli, pucano je poput metka, ali isto tako, i istovremeno, poput vala ili poput valova koji se formiraju u lokvi kada bacimo kamen. Odnosno, krenite odjednom različite staze. I nisu isključeni, već se preklapaju, kao što bi se valovi vode u lokvi preklapali. Dakle, on vodi putanju detektora i istodobno suprotno.

Otkrivat će se elektron i mačka će umrijeti. I, u isto vrijeme, to neće biti otkriveno i mačka će ostati živa. Na atomskoj ljestvici obje su vjerojatnosti ispunjene istodobno. U kvantnom svijetu mačka istodobno završava živom i mrtvom, a obje su države podjednako stvarne. Ali, kad otvorimo kutiju, vidimo je samo živu ili mrtvu.

Što se dogodilo? Ako su obje mogućnosti ispunjene i stvarne, zašto vidimo samo jednu? Objašnjenje je da eksperiment primjenjuje kvantne zakone, ali mačka nije kvantni sustav. Kvant djeluje u subatomskoj mjeri i samo pod određenim uvjetima. Vrijedi samo u izoliranim česticama. Svaka interakcija s okolinom uzrokuje prestanak primjene kvantnih zakona.

Mnoge čestice zajedno međusobno djeluju, pa kvant ne vrijedi u velikom svijetu, poput mačke. Niti kada postoji toplina, jer je toplina kretanje atoma koji djeluju uzajamno. A mačka je vruća stvar. No, najviše iznenađuje to što čak i mi, kada otvorimo kutiju i promatramo rezultat eksperimenta, komuniciramo i kontaminiramo.

Tako je Zanimljiva je kvantna karakteristika da sama činjenica promatranja kontaminira eksperiment i definira stvarnost pred drugima. Einstein je tako izrazio svoje čuđenje: "Znači li to da Mjesec nije tamo kad ga niko ne pogleda?"

Zaključak: kada se kvantni sustav pokvari, realnost je definirana jednom od opcija. Mačku ćemo vidjeti samo živu ili mrtvu, nikad obje. Ovaj proces prijelaza iz kvantne stvarnosti u našu klasičnu stvarnost se naziva dekoherenciju, i odgovoran je za gledanje svijeta onako kako ga poznajemo. Odnosno, jedna stvarnost.

◄ PrethodnoSljedeće ►
Temeljne sile svemiraTeorija svega