A kvantumfizikának szentelt tudósok körében a macska egyik leghíresebb paradoxona Schrodinger. Teljes neve Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger volt, aki osztrák fizikus volt, aki Bécsben született, 12. augusztus 1887-én. Paul Dirac-et, a Schrödinger-egyenletnek nevezett hullámhatásfizika lengyel Nobel-díjat kapta. Nobel-díját 1933-ban kvantfizikus karrierje csúcsán ítélték oda.
Ebben a cikkben mindent elmondunk neked, amit tudnod kell az életrajzról és a Schrödinger macskaparadoxonjáról.
Schrödinger életrajza
Ő egy fizikus, aki a kvantumfizika kiindulópontja volt, és csodálatos gondolatkísérletéről volt ismert. Mindez az Albert Einsteinnel 1935-ben folytatott levelezés eredményeként jött létre elméleti fizika 1910-ben a bécsi egyetemen keresztül. Tüzértisztként az első világháború résztvevője volt 1914-ben.
Különböző cikkek jelentek meg az Annals of Physics magazinban a sajátvektorok számszerűsítésével kapcsolatos problémáról. Miután tovább fejlesztette az egyenletet a sajátvektorokkal, ez lett a Schrödinger-egyenlet. Később elhagyta Németországot és Angliába ment a nácizmus és az antiszemitizmus miatt. Az Oxfordi Egyetemen kapott Nobel-díjat.
Később, 1936-ban visszatért Ausztriába, hogy a grazi egyetemen dolgozzon.
Kvantumfizika és fejlődés
A kvantummechanikában nem lehet pontosan megismerni egy paraméter értékét, anélkül, hogy először meg kellene mérni. A matematikai elmélet egy állapotot forgatónyomatékkal, sebességgel és pozícióval ír le teljes pontossággal. Jobb azonban egy hullámfüggvény, amellyel kiszámítható annak valószínűsége, hogy a részecskét egy bizonyos pontban és egy bizonyos időpontban megtalálja. Ezért a valószínűség jellege a kvantummechanikában képes volt megjósolni, hogy a részecskék hullámok és pontok is, és nem csak anyagok.
Schrödinger szavai között találjuk ezt a bekezdést, amely a következőket mondja:
«Környezetben születtem, nem tudom, honnan jövök, hova megyek, vagy ki vagyok. Ez az én helyzetem, mint a tiéd, mindegyikőtök számára. Az a tény, hogy minden ember mindig ilyen helyzetben volt, és mindig nem tanít nekem semmit. Mindössze annyit figyelhetünk meg a származásunk és sorsunk égető kérdéseivel kapcsolatban, ez a környezet. Ezért szívesen megtalálják mindazt, amit csak tudunk. Ez az, ami a tudomány, a tudás, a tudás az igazi forrása minden ember lelki törekvésének.
Megpróbáljuk felfedezni, hogy mit tudunk abban a térbeli és időbeli összefüggésben, amelyben születtünk, elhelyezkedünk. És ebben az erőfeszítésben örömet találunk, nagyon érdekesnek találjuk ».
Schrödinger macskája
Schrödinger által a tudományban elért összes előrelépés után van egy, amely híresebbé vált és ma is fennáll. Schrödinger macskájáról van szó. Messze ez a legnépszerűbb paradoxon a kvantumfizikában. Különböző változatai vannak. Lássuk, mik ezek: Erwin Schrödinger javasolta 1935-ben egy gondolati kísérletben, amely megmutatja, mennyire zavaró lehet a kvantumvilág.
A paradoxon egy macskát képzel el egy teljesen átlátszatlan dobozban. Belsejében egy mechanizmust telepítettek, amely összeköti az elektrondetektort egy kalapáccsal. Közvetlenül a kalapács alá helyezünk egy üveg fiolát, amely egy adag méreghalált okoz a macskának. Ha a detektor felvesz egy elektront, aktiválhatja azt a mechanizmust, amely a kalapács leesését és a méreg injekciós üveg eltörését okozza.
Ezután elektront lőnek ki, és logikailag több dolog történhet. Először is, a detektor felveheti az elektront, és aktiválja a kalapács leesési mechanizmusát, és felszabadíthatja a mérget. Ha a detektor felvesz egy elektront, akkor elég a mechanizmus aktiválása. Ebben az esetben, a macska belélegzi a mérget és meghal. Amikor ma kinyitjuk a dobozt, meg fogjuk találni az elhullott macskát.
Egy másik lehetőség, hogy előfordulhat, hogy az elektron meghajlik egy másik útvonalon, és a detektor nem fogja el. Ily módon a mechanizmus vagy nem működik, és az üveg nem törik el. A macska így él még. Ebben az esetben, amikor kinyitja a dobozt, ez az állat egészségesnek és egészségesnek tűnik.
Eddig minden logikus. Végül is egy kísérlet az 50% az esélye, hogy az állat életben vagy holtan végzi. A kvantumfizika azonban dacol a józan eszünkkel.
A paradoxon magyarázata
Az elektron egyszerre hullám és részecske. Annak érdekében, hogy megértsük, mennyire jól tudnunk kell, hogy az elektron golyóként, de ugyanakkor hullámként lő ki. Hasonló a hullámokhoz, amelyek akkor keletkeznek, amikor egy követ tócsába dobunk. Ugyanis, egyszerre különböző utakon járhat. Nem szerepelnek benne, inkább átfedik egymást, ahogyan a hullámok is átfedik egymást egy víztömegben. Tehát megteszi a detektor útját, ugyanakkor megteszi az ellenkezőjét is.
Az elektron felismerése esetén a macska meghal. Ugyanakkor nem fogják felderíteni, és még mindig életben van. Atomi skálán látjuk, hogy mindkét valószínűség egyszerre teljesül, és nem tudjuk, hogy az állat életben vagy holtan végződik-e egyszerre. Mindkét állapot valós és valószínű egyenlő. Amikor kinyitjuk a dobozt, csak holtan vagy élve látunk.
Ha mindkét valószínűség igaz és igaz, miért látunk csak egyet? A magyarázat az, hogy a kísérlet a kvantumfizika törvényeit alkalmazza. A macska azonban nem kvantumrendszer. És ez az, hogy a kvantumfizika szubatomi skálán és csak bizonyos körülmények között működött. Ugyanis, csak bizonyos elszigetelt részecskékre érvényes. A környezettel való bármilyen interakció miatt a kvantumfizika törvényei nem alkalmazhatók.
Sok részecske kölcsönhatásban áll egymással, ezért a kvantum nem alkalmazható a valós és a nagy világban, ahogyan ez az állat példáján történik. Akkor sem alkalmazhatja ezeket a törvényeket, amikor meleg van. A macska forró anyag, és mi, kinyitva a dobozt az eredmény megfigyeléséhez, kölcsönhatásba lépünk és szennyezzük a tesztet. A megfigyelés puszta ténye szennyezi a kísérletet, és meghatározza a valóságot a többihez képest.
Remélem, hogy ezekkel az információkkal többet megtudhat Schrödingerről és kihasználásáról.