Mezi vědci, kteří se věnovali kvantové fyzice, je jeden z nejpozoruhodnějších pro slavný paradox kočky Schrodinger. Jeho celé jméno bylo Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger, který byl rakouským fyzikem narozeným ve Vídni 12. srpna 1887. Byl mu udělen Paul Dirac, polská Nobelova cena za vlnovou akční fyziku zvaná Schrödingerova rovnice. Jeho Nobelova cena byla udělena v roce 1933 na vrcholu jeho kariéry kvantového fyzika.
V tomto článku vám řekneme vše, co potřebujete vědět o biografii a Schrödingerově kočičím paradoxu.
Schrödingerova biografie
Je to fyzik, který stál u zrodu kvantové fyziky a byl známý svým úžasným myšlenkovým experimentem. To vše vzniklo na základě korespondence s Albertem Einsteinem v roce 1935. Doktorát získal v roce teoretická fyzika na vídeňské univerzitě v roce 1910. Byl účastníkem první světové války jako dělostřelecký důstojník v roce 1914.
V časopise Annals of Physics byly publikovány různé články týkající se problému kvantifikace vlastních vektorů. Jakmile dále zpracoval rovnici s vlastními vektory, stala se z ní Schrödingerova rovnice. Později opustil Německo a odešel do Anglie kvůli nacismu a antisemitismu. Právě na Oxfordské univerzitě obdržel Nobelovu cenu.
Později, v roce 1936, se vrátil do Rakouska, aby pracoval na univerzitě v Grazu.
Kvantová fyzika a pokroky
V kvantové mechanice nemůžete přesně znát hodnotu parametru, aniž byste jej nejprve změřili. Matematická teorie popisuje stav pomocí krouticího momentu, rychlosti a polohy s úplnou přesností. Lepší je však vlnová funkce, pomocí které lze vypočítat pravděpodobnost nalezení částice v určitém bodě a v určitou dobu. Proto podstata pravděpodobnosti v kvantové mechanice dokázala předpovědět, že částice jsou také vlnami a body, nejen materiály.
Mezi slovy Schrödingera najdeme tento odstavec, který říká následující:
«Narodil jsem se v prostředí, nevím, odkud pocházím, kam jdu nebo kdo jsem. Toto je moje situace pro vás pro každého z vás. Skutečnost, že každý člověk byl vždy v této situaci a vždy mě nic nenaučí. Vše, co můžeme pozorovat, ohledně pálivých otázek o našem původu a osudu, toto je prostředí. Proto v ní dychtivě najdou vše, co můžeme. To je to, co věda, poznání, poznání je to, co je skutečným zdrojem duchovního úsilí celého člověka.
Pokoušíme se zjistit, co můžeme o prostorovém a časovém kontextu, ve kterém jsme se narodili, nacházíme. A v tomto úsilí nacházíme radost, považujeme ji za velmi zajímavou ».
Schrödingerova kočka
Po všech vědeckých pokrokech, které přispěl Schrödinger, existuje jeden, který se stal slavnějším a který přetrvává dodnes. Je to o Schrödingerově kočce. Je to zdaleka nejpopulárnější paradox v kvantové fyzice. Má různé varianty. Podívejme se, co to je: navrhl to Erwin Schrödinger v roce 1935 v myšlenkovém experimentu, který nám ukazuje, jak znepokojivý může být kvantový svět.
Paradox začíná představou kočky ve zcela neprůhledné krabici. Uvnitř byl instalován mechanismus, který spojuje detektor elektronů s kladivem. Těsně pod kladivem je umístěna skleněná lahvička s dávkou jedu smrtící pro kočku. Pokud detektor zachytí elektron, může aktivovat mechanismus, který způsobí pád kladiva, a rozbije lahvičku s jedem.
Poté vystřelí elektron a logicky se může stát několik věcí. Nejprve může detektor zachytit elektron a aktivovat mechanismus pádu kladiva a uvolnit jed. Pokud detektor zachytí elektron, stačí aktivovat mechanismus. V tomto případě, kočka vdechne jed a zemře. Když dnes otevřete krabici, najdeme mrtvou kočku.
Další možností, která může nastat, je to, že elektron ohne jinou cestu a detektor ji nezachytí. Tímto způsobem mechanismus nebo není aktivován a láhev se nerozbije. Takto je kočka stále naživu. V tomto případě, když otevřete krabici, bude toto zvíře vypadat bezpečné a zdravé.
Zatím je vše logické. Koneckonců je to experiment Máte 50% šanci, že zvíře skončí živé nebo mrtvé. Kvantová fyzika však vzdoruje našemu zdravému rozumu.
Vysvětlení paradoxu
Elektron je vlna i částice. Abychom pochopili, jak dobře musíme vědět, že elektron vystřelí jako kulka, ale zároveň jako vlna. Je to podobné vlnám, které se tvoří, když hodíme kámen do louže. A to, může mít různé cesty současně. Nejsou zahrnuty, ale spíše se překrývají, jako by se vlnky překrývaly v kaluži vody. Trvá to tedy cestou detektoru, ale zároveň jde i opačnou cestou.
Pokud je detekován elektron, kočka zemře. Zároveň nebude detekován a je stále naživu. V atomovém měřítku vidíme, že obě pravděpodobnosti jsou splněny současně a nevíme, zda zvíře skončí živé nebo mrtvé najednou. Oba stavy jsou skutečné a pravděpodobné. Když však otevřeme krabici, vidíme jen mrtvé nebo živé.
Pokud jsou obě pravděpodobnosti pravdivé a jsou pravdivé, proč vidíme pouze jednu? Vysvětlení je, že experiment aplikuje zákony kvantové fyziky. Kočka však není kvantový systém. A je to tak, že kvantová fyzika působila v subatomárním měřítku a pouze za určitých podmínek. A to, platí pouze pro určité izolované částice. Jakákoli interakce s prostředím činí zákony kvantové fyziky nepoužitelné.
Mnoho částic na sebe vzájemně působí, proto kvantum nelze aplikovat na skutečný a velký svět, jak se to děje na příkladu tohoto zvířete. Tyto zákony také nemůžete použít, když je horko. Kočka je horká hmota a my otevřením krabice, abychom mohli sledovat výsledek, interagujeme a kontaminujeme test. Pouhá skutečnost pozorování kontaminuje experiment a definuje realitu ve srovnání se zbytkem.
Doufám, že s těmito informacemi se dozvíte více o Schrödingerovi a jeho exploitech.