Među naučnicima koji su se posvetili kvantnoj fizici, jedan od najistaknutijih po čuvenom paradoksu mačke je Schrodinger. Njegovo puno ime bilo je Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger, austrijski fizičar rođen u Beču 12. avgusta 1887. godine. Nagrađen je Paulom Diracom, poljskom Nobelovom nagradom za fiziku valovnog djelovanja zvanom Schrödingerova jednadžba. Njegova Nobelova nagrada dodijeljena je 1933. godine na vrhuncu njegove karijere kvantne fizike.
U ovom ćemo vam članku reći sve što trebate znati o biografiji i paradoksu Schrödingerove mačke.
Schrödingerova biografija
On je fizičar koji je bio izvor kvantne fizike i bio je poznat po svom nevjerovatnom eksperimentu s mislima. Sve je to nastalo kao rezultat prepiske s Albertom Einsteinom 1935. godine. Doktorirao je godine teorijska fizika kroz Univerzitet u Beču 1910. Učesnik je Prvog svjetskog rata kao artiljerijski oficir 1914. godine.
U časopisu Annals of Physics objavljeni su različiti članci o problemu uključenom u kvantifikaciju vlastitih vektora. Jednom kada je dalje razradio jednadžbu sa vlastitim vektorima, ona je postala Schrödingerova jednadžba. Kasnije je napustio Njemačku i otišao u Englesku zbog nacizma i antisemitizma. Na Univerzitetu Oxford dobio je Nobelovu nagradu.
Kasnije, 1936, vratio se u Austriju da radi na Univerzitetu u Grazu.
Kvantna fizika i napredak
U kvantnoj mehanici ne možete tačno znati vrijednost parametra, a da ga prije toga zapravo ne izmjerite. Matematička teorija opisuje stanje momentom, brzinom i položajem s potpunom preciznošću. Međutim, talasna funkcija je bolja pomoću koje se može izračunati vjerovatnoća pronalaska čestice u određenoj točki i u određeno vrijeme. Stoga je priroda vjerovatnoće u kvantnoj mehanici uspjela predvidjeti da su čestice također valovi i tačke, a ne samo materijali.
Među Schrödingerovim riječima nalazimo ovaj odlomak koji kaže sljedeće:
«Rođena sam u okruženju, ne znam odakle dolazim, ni kuda idem, ni ko sam. Ovo je moja situacija kao i svaka od vas. Činjenica da je svaki muškarac uvijek bio u ovoj situaciji i uvijek me ničemu ne uči. Sve što možemo uočiti u vezi sa gorućim pitanjima o našem porijeklu i sudbini, ovo je okruženje. Zbog toga su željni da u njemu pronađu sve što možemo. To je ono što je nauka, znanje, znanje istinski izvor duhovnog napora svih ljudi.
Pokušavamo otkriti što možemo o prostornom i vremenskom kontekstu u kojem smo rođeni kako se nalazimo. I u ovom naporu nalazimo radost, čini nam se vrlo zanimljivom ».
Schrödingerova mačka
Nakon svih napretka u znanosti koje je doprinio Schrödinger, jedan je postao poznatiji i koji traje i danas. Riječ je o Schrödingerovoj mački. To je do sada najpopularniji paradoks u kvantnoj fizici. Ima različite varijante. Pogledajmo šta su oni: predložio ga je Erwin Schrödinger 1935. godine u misaonom eksperimentu koji nam pokazuje koliko kvantni svijet može biti poremećen.
Paradoks započinje zamišljanjem mačke u potpuno neprozirnoj kutiji. Unutar njega je ugrađen mehanizam koji povezuje detektor elektrona sa čekićem. Neposredno ispod čekića stavlja se staklena bočica s dozom smrtonosnog otrova za mačku. Ako detektor uzme elektron, može aktivirati mehanizam koji uzrokuje pad čekića i razbiti bočicu s otrovom.
Tada se otpali elektron i logično se može dogoditi nekoliko stvari. Prvo, detektor može pokupiti elektron i aktivirati mehanizam da čekić padne i oslobodi otrov. Ako detektor uzme elektron, dovoljno je aktivirati mehanizam. U ovom slučaju, mačka udahne otrov i umre. Kad danas otvorimo kutiju, pronaći ćemo mrtvu mačku.
Druga mogućnost koja se može dogoditi je da elektron savije drugi put, a detektor ga ne zahvati. Na taj se način mehanizam ili ne aktivira i bočica se ne pukne. Ovako je mačka još živa. U ovom slučaju, kada otvorite kutiju, ova će životinja izgledati zdrava i zdrava.
Zasad je sve logično. Napokon, to je eksperiment Imate 50% šanse da će životinja završiti živom ili mrtvom. Međutim, kvantna fizika prkosi našem zdravom razumu.
Objašnjenje paradoksa
Elektron je i val i čestica. Da bismo shvatili koliko dobro moramo znati da elektron puca poput metka, ali istovremeno i poput vala. Slično je valovima koji nastaju kada kamen bacimo u lokvu. Naime, može istodobno ići različitim putovima. Nisu uključeni, već se preklapaju baš kao što bi se talasi prekrivali u bazenu s vodom. Dakle, on ide putem detektora, ali istovremeno ide i suprotnim putem.
Ako se otkrije elektron, mačka umire. U isto vrijeme, on neće biti otkriven i još uvijek je živ. Na atomskoj skali, vidimo da su obje vjerojatnosti ispunjene istovremeno i ne znamo da li životinja završi živa ili mrtva odjednom. Obje države su jednake u stvarnom i vjerovatnom. Međutim, kada otvorimo kutiju, vidimo samo mrtve ili žive.
Ako su obje vjerovatnoće istinite i istinite, zašto vidimo samo jednu? Objašnjenje je da eksperiment primjenjuje zakone kvantne fizike. Međutim, mačka nije kvantni sistem. A to je da je kvantna fizika djelovala na subatomskoj skali i samo pod određenim uvjetima. Naime, vrijedi samo za određene izolirane čestice. Svaka interakcija sa okolinom čini zakone kvantne fizike neprikladnim.
Mnogo čestica međusobno djeluje, stoga se kvant ne može primijeniti na stvarni i veliki svijet kao što se to događa na primjeru ove životinje. Niti možete primjenjivati ove zakone kada je vruće. Mačka je vruća materija i mi, otvaranjem kutije za promatranje rezultata, komuniciramo i zagađujemo test. Sama činjenica promatranja kontaminira eksperiment i definira stvarnost u odnosu na ostale.
Nadam se da ćete s ovim informacijama saznati više o Schrödingeru i njegovim podvizima.