Μεταξύ των επιστημόνων που αφιερώθηκαν στην κβαντική φυσική, ένα από τα πιο αξιοσημείωτα για το περίφημο παράδοξο της γάτας είναι Σρέντινγκερ. Το πλήρες όνομά του ήταν ο Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger, ο οποίος ήταν Αυστριακός φυσικός που γεννήθηκε στη Βιέννη στις 12 Αυγούστου 1887. Του απονεμήθηκε ο Paul Dirac, το Πολωνικό Βραβείο Νόμπελ για τη φυσική κυματικής δράσης που ονομάζεται εξίσωση Schrödinger. Το βραβείο Νόμπελ του απονεμήθηκε το 1933 στο αποκορύφωμα της καριέρας του ως κβαντικός φυσικός.
Σε αυτό το άρθρο θα σας πούμε όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε για τη βιογραφία και το παράδοξο γάτας του Schrödinger.
Βιογραφία Schrödinger
Είναι φυσικός που ήταν στην αρχή της κβαντικής φυσικής και ήταν γνωστός για το εκπληκτικό του πείραμα σκέψης. Όλα αυτά προέκυψαν ως αποτέλεσμα αλληλογραφίας με τον Άλμπερτ Αϊνστάιν το 1935. Έλαβε το διδακτορικό του το θεωρητική φυσική μέσω του Πανεπιστημίου της Βιέννης το 1910. Συμμετείχε στον Πρώτο Παγκόσμιο Πόλεμο ως αξιωματικός πυροβολικού το 1914.
Διάφορα άρθρα έχουν δημοσιευτεί στο περιοδικό Annals of Physics σχετικά με το πρόβλημα που εμπλέκεται στην ποσοτικοποίηση των ιδιοδιανυσμάτων. Μόλις επεξεργάστηκε περαιτέρω την εξίσωση με τους ιδιοδιανύσματα, έγινε η εξίσωση Schrödinger. Αργότερα έφυγε από τη Γερμανία και πήγε στην Αγγλία λόγω του ναζισμού και του αντισημιτισμού. Ήταν στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης που έλαβε το βραβείο Νόμπελ.
Αργότερα, το 1936, επέστρεψε στην Αυστρία για να εργαστεί στο Πανεπιστήμιο του Γκρατς.
Κβαντική Φυσική και Προόδους
Στην κβαντική μηχανική, δεν μπορείτε να γνωρίζετε ακριβώς την τιμή μιας παραμέτρου χωρίς να την μετρήσετε πρώτα. Η μαθηματική θεωρία περιγράφει μια κατάσταση με ροπή, ταχύτητα και θέση με απόλυτη ακρίβεια. Ωστόσο, μια συνάρτηση κυμάτων είναι καλύτερη με την οποία μπορεί να υπολογιστεί η πιθανότητα εύρεσης του σωματιδίου σε ένα συγκεκριμένο σημείο και σε ένα συγκεκριμένο χρόνο. Επομένως, η φύση της πιθανότητας στην κβαντική μηχανική ήταν σε θέση να προβλέψει ότι τα σωματίδια είναι επίσης κύματα και σημεία και όχι μόνο υλικά.
Μεταξύ των λέξεων του Schrödinger βρίσκουμε αυτήν την παράγραφο που λέει τα εξής:
«Γεννήθηκα σε ένα περιβάλλον, δεν ξέρω από πού προέρχομαι ή από πού πηγαίνω ή ποιος είμαι. Αυτή είναι η κατάστασή μου ως δική σας, για κάθε έναν από εσάς. Το γεγονός ότι κάθε άνθρωπος ήταν πάντα σε αυτήν την κατάσταση και δεν με διδάσκει πάντα τίποτα. Το μόνο που μπορούμε να παρατηρήσουμε για τα καίρια ερωτήματα σχετικά με την προέλευση και το πεπρωμένο μας, αυτό είναι το περιβάλλον. Γι 'αυτό είναι πρόθυμοι να βρουν σε αυτό ό, τι μπορούμε. Αυτό είναι που η επιστήμη, η γνώση, η γνώση είναι η πραγματική πηγή της πνευματικής προσπάθειας όλων των ανθρώπων.
Προσπαθούμε να ανακαλύψουμε τι μπορούμε για το χωρικό και χρονικό πλαίσιο στο οποίο γεννηθήκαμε, εντοπίζουμε τον εαυτό μας. Και σε αυτήν την προσπάθεια, βρίσκουμε χαρά, το βρίσκουμε πολύ ενδιαφέρον ».
Η γάτα του Schrödinger
Μετά από όλες τις εξελίξεις στην επιστήμη που συνέβαλε ο Schrödinger, υπάρχει μια που έγινε πιο διάσημη και εξακολουθεί να υφίσταται μέχρι σήμερα. Πρόκειται για τη γάτα του Schrödinger. Είναι το πιο δημοφιλές παράδοξο στην κβαντική φυσική. Έχει διαφορετικές παραλλαγές. Ας δούμε τι είναι: προτάθηκε από τον Erwin Schrödinger το 1935 σε ένα πείραμα σκέψης που μας δείχνει πόσο ενοχλητικός μπορεί να είναι ο κβαντικός κόσμος.
Το παράδοξο ξεκινά με τη φαντασία μιας γάτας μέσα σε ένα εντελώς αδιαφανές κουτί. Μέσα εγκαταστάθηκε ένας μηχανισμός που συνδέει έναν ανιχνευτή ηλεκτρονίων με ένα σφυρί. Ακριβώς κάτω από το σφυρί τοποθετείται ένα γυάλινο φιαλίδιο με δόση δηλητηρίου θανατηφόρο στη γάτα. Εάν ο ανιχνευτής πάρει ένα ηλεκτρόνιο, μπορεί να ενεργοποιήσει τον μηχανισμό που προκαλεί το σφυρί να πέσει και να σπάσει το φιαλίδιο του δηλητηρίου.
Στη συνέχεια, ένα ηλεκτρόνιο πυροδοτείται και λογικά μπορούν να συμβούν πολλά πράγματα. Πρώτον, ο ανιχνευτής μπορεί να πάρει το ηλεκτρόνιο και να ενεργοποιήσει το μηχανισμό για να πέσει το σφυρί και να απελευθερώσει το δηλητήριο. Εάν ο ανιχνευτής πάρει ένα ηλεκτρόνιο, αρκεί να ενεργοποιήσετε τον μηχανισμό. Σε αυτήν την περίπτωση, η γάτα εισπνέει το δηλητήριο και πεθαίνει. Όταν ανοίξουμε το κουτί σήμερα θα βρούμε τη νεκρή γάτα.
Μια άλλη πιθανότητα που μπορεί να συμβεί είναι ότι το ηλεκτρόνιο κάμπτει μια άλλη διαδρομή και ο ανιχνευτής δεν το συλλάβει. Με αυτόν τον τρόπο, ο μηχανισμός ή δεν ενεργοποιείται και η φιάλη δεν σπάει. Έτσι η γάτα είναι ακόμα ζωντανή. Σε αυτήν την περίπτωση, όταν ανοίγετε το κουτί, αυτό το ζώο θα εμφανίζεται ασφαλές και υγιές.
Μέχρι στιγμής όλα είναι λογικά. Σε τελική ανάλυση, είναι ένα πείραμα που Έχετε 50% πιθανότητα το ζώο να καταλήξει ζωντανό ή νεκρό. Ωστόσο, η κβαντική φυσική αψηφά την κοινή λογική μας.
Επεξήγηση του παράδοξου
Το ηλεκτρόνιο είναι τόσο ένα κύμα όσο και ένα σωματίδιο. Για να καταλάβουμε πόσο καλά πρέπει να γνωρίζουμε ότι το ηλεκτρόνιο εκτοξεύεται σαν μια σφαίρα αλλά και ταυτόχρονα σαν ένα κύμα. Είναι παρόμοιο με τα κύματα που σχηματίζονται όταν ρίχνουμε μια πέτρα σε μια λακκούβα. Και συγκεκριμένα, μπορεί να πάρει διαφορετικές διαδρομές ταυτόχρονα. Δεν περιλαμβάνονται, αλλά μάλλον αλληλεπικαλύπτονται όπως οι κυματισμοί θα επικαλύπτονταν σε μια λίμνη νερού. Παίρνει λοιπόν το μονοπάτι του ανιχνευτή αλλά ταυτόχρονα παίρνει το αντίθετο μονοπάτι.
Εάν ανιχνευθεί το ηλεκτρόνιο, η γάτα πεθαίνει. Ταυτόχρονα, δεν πρόκειται να εντοπιστεί και είναι ακόμα ζωντανός. Στην ατομική κλίμακα, βλέπουμε ότι και οι δύο πιθανότητες συναντώνται ταυτόχρονα και δεν γνωρίζουμε εάν το ζώο καταλήγει ζωντανό ή νεκρό με τη μία. Και οι δύο πολιτείες είναι ίσες σε πραγματικές και πιθανές. Ωστόσο, όταν ανοίγουμε το κουτί βλέπουμε μόνο νεκρούς ή ζωντανούς.
Εάν και οι δύο πιθανότητες είναι αληθινές και αληθινές, γιατί βλέπουμε μόνο μία; Η εξήγηση είναι ότι το πείραμα εφαρμόζει τους νόμους της κβαντικής φυσικής. Ωστόσο, η γάτα δεν είναι κβαντικό σύστημα. Και είναι ότι η κβαντική φυσική ενήργησε σε υποατομική κλίμακα και μόνο υπό ορισμένες συνθήκες. Και συγκεκριμένα, ισχύει μόνο για ορισμένα απομονωμένα σωματίδια. Οποιαδήποτε αλληλεπίδραση με ένα περιβάλλον καθιστά τους νόμους της κβαντικής φυσικής μη εφαρμόσιμους.
Πολλά σωματίδια αλληλεπιδρούν μεταξύ τους, επομένως, το κβαντικό δεν μπορεί να εφαρμοστεί στον πραγματικό και μεγάλο κόσμο, όπως συμβαίνει με το παράδειγμα αυτού του ζώου. Ούτε μπορείτε να εφαρμόσετε αυτούς τους νόμους όταν είναι ζεστό. Η γάτα είναι ζεστή ύλη και εμείς, ανοίγοντας το κουτί για να παρατηρήσουμε το αποτέλεσμα, αλληλεπιδρούμε και μολύνουμε το τεστ. Το απλό γεγονός της παρατήρησης μολύνει το πείραμα και καθορίζει μια πραγματικότητα σε σύγκριση με τα υπόλοιπα.
Ελπίζω ότι με αυτές τις πληροφορίες μπορείτε να μάθετε περισσότερα για τον Schrödinger και τα κατορθώματά του.