Piotr Stanisławski
Kot Schrödingera – bohater niezliczonych memów i najsłynniejszy w dziejach przedmiot eksperymentu fizycznego, w dodatku związanego z tak egzotyczną dziedziną jak mechanika kwantowa. A o co właściwie chodziło w tym eksperymencie?
Dziś mijają 134 lata od urodzin Erwina Schrödingera. Noblista, jeden z twórców mechaniki kwantowej najbardziej znany jest z jego eksperymentu z kotem. Oczywiście to kot Schrödingera.
Na szczęście Schrödinger nie męczył zwierząt, a eksperyment jest czysto myślowy. W dodatku jego wynik kompletnie kłóci się ze zdrowym rozsądkiem i to właśnie sprawia, że jest tak słynny.
O co w nim chodzi? Pokrótce – w pudle umieszczamy jeden tylko atom promieniotwórczego pierwiastka oraz czujnik potrafiący wykryć, czy nasz atom wyemitował cząstkę promieniowania jonizującego. Jeśli tak, to mechanizm uwalnia trujący gaz. Obok wkładamy żywego kota i całe pudło szczelnie zamykamy.
Co dzieje się wewnątrz? Niby mamy 50% szans na to, że atom wyemituje cząstkę, przez co trujący gaz zabije kota. Czyli gdy patrzymy na pudło, to wiemy, że kot ma pół na pół szanse bycia żywym lub martwym. Tak mówi zdrowy rozsądek.
Ale fizyka kwantowa to zupełnie inna sprawa i zdrowy rozsądek tu nie działa. Uzależnienie losu kot od tylko jednego atomu przenosi zwierzaka właśnie pod władzę fizyki kwantowej. Zgodnie z jej zasadami kot Schrödingera do czasu otwarcia pudła pozostaje jednocześnie i żywy i martwy. Bez sensu? Ostrzegaliśmy – to fizyka kwantowa, a nie zdrowy rozsądek.
Kot Schrödingera znajduje się bowiem w superpozycji czyli jednocześnie w każdym możliwym stanie – a więc jest i żywy i martwy. Dopiero otwarcie pudła powoduje tzw. załamanie funkcji falowej i kot jednoznacznie przyjmuje jeden stan.
Zdrowy rozsądek zawodzi nas, bo takiego eksperymentu nie da się przeprowadzić w skali świata, w której żyjemy. Ale w skali kwantowej takie rzeczy to normalna sprawa. Jak to więc możliwe, że nasze otoczenie zbudowane jest z drobin działających wbrew naszemu rozsądkowi, a jednocześnie zachowuje się zgodnie z nim? To kwestia tego, że takich obiektów zachowujących się kwantowo jest tak wiele, że ich stany uśredniają się, przez co nie możemy obserwować podobnych dziwactw w naszej „dużej” rzeczywistości.
Na koniec jeszcze ważny szczegół. Schrödinger wymyślił eksperyment z kotem, by pokazać kuriozalność teorii kwantowej. Nie wierzył w jej poprawność, dostrzegając w niej paradoksy (jak ten z kotem), mimo że jego prace walnie przyczyniły się do rozwoju tej teorii.
A kota Schrödingera pozdrawiamy i życzymy mu długiego życia.
Nie jesteśmy portalem. To blog tworzony przez dwie osoby – Olę i Piotra. Jeśli nasz tekst Ci się spodobał, do czegoś się przydał lub coś wyjaśnił – to świetnie. Wkładamy w nasze materiały dużo pracy starając się, by były rzetelne i jasne. Jeśli chcesz, możesz w zamian podarować nam wirtualną kawę. Będzie nam bardzo miło. Dziękujemy 🙂
