Među znanstvenicima koji su se posvetili kvantnoj fizici, jedan od najistaknutijih po poznatom paradoksu mačke je Schrodinger. Njegovo puno ime bilo je Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger, austrijski fizičar rođen u Beču 12. kolovoza 1887. Nagrađen je Paulom Diracom, poljskom Nobelovom nagradom za fiziku valovnog djelovanja nazvanom Schrödingerova jednadžba. Njegova Nobelova nagrada dodijeljena je 1933. godine na vrhuncu njegove karijere kvantnog fizičara.
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 nevjerojatnom misaonom eksperimentu. Sve je to nastalo kao rezultat prepiske s Albertom Einsteinom 1935. godine. Doktorirao je u teorijska fizika kroz Sveučilište u Beču 1910. Sudionik je Prvog svjetskog rata kao topnički časnik 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, postala je Schrödingerova jednadžba. Kasnije je napustio Njemačku i otišao u Englesku zbog nacizma i antisemitizma. Upravo je na Sveučilištu Oxford dobio Nobelovu nagradu.
Kasnije, 1936. godine, vratio se u Austriju kako bi radio na Sveučilištu u Grazu.
Kvantna fizika i napredak
U kvantnoj mehanici ne možete točno znati vrijednost parametra, a da ga prije toga zapravo ne izmjerite. Matematička teorija opisuje stanje momentom, brzinom i položajem s potpunom preciznošću. Međutim, bolja je valna funkcija pomoću koje se može izračunati vjerojatnost pronalaska čestice u određenoj točki i u određeno vrijeme. Stoga je priroda vjerojatnosti u kvantnoj mehanici uspjela predvidjeti da su čestice također valovi i točke, a ne samo materijali.
Među Schrödingerovim riječima nalazimo ovaj odlomak koji kaže sljedeće:
«Rođen sam u okruženju, ne znam odakle dolazim niti kamo idem niti tko sam. Ovo je moja situacija kao i vaša, za svakoga od vas. Činjenica da je svaki muškarac uvijek bio u ovoj situaciji i da me uvijek ništa ne uči. Sve što možemo promatrati u vezi s gorućim pitanjima o našem porijeklu i sudbini, ovo je okoliš. Zato su željni u tome pronaći sve što možemo. To je ono što je znanost, znanje, znanje istinski izvor svih čovjekovih duhovnih pothvata.
Pokušavamo otkriti što možemo o prostornom i vremenskom kontekstu u kojem smo rođeni kako se nalazimo. I u tom naporu nalazimo radost, čini nam se vrlo zanimljivom ».
Schrödingerova mačka
Nakon svih napretka u znanosti koje je pridonio Schrödinger, jedan je postao poznatiji i koji traje i danas. Riječ je o Schrödingerovoj mački. To je zasad najpopularniji paradoks u kvantnoj fizici. Ima različite varijante. Pogledajmo što su oni: predložio ga je Erwin Schrödinger 1935. u misaonom eksperimentu koji nam pokazuje koliko kvantni svijet može biti zbunjujući.
Paradoks započinje zamišljanjem mačke u potpuno neprozirnoj kutiji. Unutar njega bio je instaliran mehanizam koji povezuje detektor elektrona sa čekićem. Odmah ispod čekića stavlja se staklena bočica s dozom otrova smrtonosnog za mačku. Ako detektor uzme elektron, može aktivirati mehanizam zbog kojeg će čekić pasti 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 se životinja pojaviti zdrava i zdrava.
Zasad je sve logično. Napokon, to je eksperiment koji Imate 50% šanse da će životinja završiti živom ili mrtvom. Međutim, kvantna fizika prkosi našem zdravom razumu.
Objašnjenje paradoksa
Elektron je istovremeno i val i čestica. Da bismo razumjeli 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 preklapali u bazenu s vodom. Dakle, on ide putem detektora, ali istodobno ide i suprotnim putem.
Ako se otkrije elektron, mačka umire. Istodobno, neće biti otkriven i još uvijek je živ. Na atomskoj skali, vidimo da se obje vjerojatnosti istodobno ispunjavaju i ne znamo hoće li životinja završiti živom ili mrtvom odjednom. Obje su države jednake u stvarnom i vjerojatnom. Međutim, kada otvorimo kutiju, vidimo samo mrtve ili žive.
Ako su obje vjerojatnosti istinite i istinite, zašto vidimo samo jednu? Objašnjenje je da eksperiment primjenjuje zakone kvantne fizike. Međutim, mačka nije kvantni sustav. 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 s okolinom čini zakone kvantne fizike neprikladnima.
Mnoge čestice međusobno djeluju, 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 kad 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 usporedbi s ostalim.
Nadam se da ćete s ovim informacijama saznati više o Schrödingeru i njegovim podvizima.