ביוגרפיה ומעלליו של שרדינגר

בין המדענים שהתמסרו לפיזיקה קוונטית, אחד הבולטים בפרדוקס המפורסם של החתול הוא שרדינגר. שמו המלא היה ארווין רודולף יוזף אלכסנדר שרדינגר שהיה פיזיקאי אוסטרי שנולד בווינה ב- 12 באוגוסט 1887. הוא הוענק לפול דיראק, פרס נובל הפולני לפיזיקה של פעולות גל שנקרא משוואת שרדינגר. פרס נובל שלו הוענק בשנת 1933 בשיא הקריירה שלו כפיזיקאי קוונטי.

במאמר זה אנו נספר לך את כל מה שאתה צריך לדעת על הביוגרפיה ועל פרדוקס החתול של שרדינגר.

ביוגרפיה של שרדינגר

הוא פיזיקאי שעמד במקור הפיזיקה הקוונטית ונודע בניסוי המחשבה המדהים שלו. כל אלה התעוררו כתוצאה מהתכתבויות עם אלברט איינשטיין בשנת 1935. הוא קיבל את הדוקטורט שלו ב פיזיקה תיאורטית דרך אוניברסיטת וינה בשנת 1910. הוא היה משתתף במלחמת העולם הראשונה כקצין ארטילריה ב -1914.

במגזין Annals of Physics פורסמו מאמרים שונים על הבעיה הכרוכה בכימות של ווקטורים עצמיים. לאחר שהוא פירט עוד יותר את המשוואה עם הווקטורים העצמיים, היא הפכה למשוואת שרדינגר. מאוחר יותר הוא עזב את גרמניה ונסע לאנגליה בגלל הנאציזם והאנטישמיות. זה היה באוניברסיטת אוקספורד שהוא קיבל את פרס נובל.

מאוחר יותר, בשנת 1936, הוא חזר לאוסטריה לעבוד באוניברסיטת גראץ.

פיזיקה קוונטית והתקדמות

במכניקת הקוונטים אינך יכול לדעת בדיוק את ערכו של פרמטר מבלי למדוד אותו תחילה. התיאוריה המתמטית מתארת ​​מצב לפי מומנט, מהירות ומיקום בדיוק מלא. עם זאת, פונקציית גל טובה יותר לפיה ניתן לחשב את ההסתברות למצוא את החלקיק בנקודה מסוימת ובזמן מסוים. לכן, אופי ההסתברות במכניקת הקוונטים הצליח לחזות כי חלקיקים הם גם גלים ונקודות ולא רק חומרים.

בין דבריו של שרדינגר אנו מוצאים פסקה זו האומרת את הדברים הבאים:

«נולדתי בסביבה, אני לא יודע מאיפה אני בא ולאן אני הולך או מי אני. זה המצב שלי כמצבך, עבור כל אחד מכם. העובדה שכל גבר תמיד היה במצב הזה ותמיד לא מלמד אותי כלום. כל מה שאנחנו יכולים להתבונן בעצמנו לגבי השאלות הבוערות לגבי מקורנו וגורלנו, זו הסביבה. לכן הם להוטים למצוא בו את כל מה שאנחנו יכולים. זה מה שמדע, ידע, ידע הם המקור האמיתי לעשייה הרוחנית של כל האדם.

אנו מנסים לגלות מה אנו יכולים לגבי ההקשר המרחבי והזמני בו נולדנו אנו מתמקמים. ובמאמץ זה, אנו מוצאים שמחה, אנו מוצאים אותה מעניינת מאוד ».

החתול של שרדינגר

אחרי כל ההתקדמות במדע שתרמה שרדינגר, יש התפרסם יותר ושהוא נמשך עד היום. זה על החתול של שרדינגר. זהו הפרדוקס הפופולרי ביותר בפיזיקה קוונטית ללא ספק. יש לו גרסאות שונות. בואו נראה מה הם: הוא הוצע על ידי ארווין שרדינגר בשנת 1935 בניסוי מחשבה שמראה לנו עד כמה יכול להיות מרתיע העולם הקוונטי.

הפרדוקס מתחיל מדמיין חתול בתוך קופסה אטומה לחלוטין. בתוכו הותקן מנגנון המחבר גלאי אלקטרונים לפטיש. ממש מתחת לפטיש מונח בקבוקון זכוכית עם מנת רעל קטלנית לחתול. אם הגלאי מרים אלקטרון, הוא יכול להפעיל את המנגנון שגורם לפטיש ליפול ולשבור את בקבוקון הרעל.

ואז אלקטרון מופעל, והגיונית, כמה דברים יכולים לקרות. ראשית, הגלאי עשוי להרים את האלקטרון ולהפעיל את מנגנון נפילת הפטיש ושחרור הרעל. אם הגלאי מרים אלקטרון, זה מספיק כדי להפעיל את המנגנון. במקרה הזה, החתול שואף את הרעל ומת. כשאנחנו פותחים את הקופסה היום אנחנו הולכים למצוא את החתול המת.

אפשרות נוספת שיכולה להתרחש היא שהאלקטרון מכופף נתיב אחר והגלאי לא לוכד אותו. באופן זה, המנגנון או לא מופעל והבקבוק אינו נשבר. כך החתול עדיין חי. במקרה זה, כאשר אתה פותח את התיבה, חיה זו תיראה בריאה ושלמה.

עד כאן הכל הגיוני. אחרי הכל, זה ניסוי ש יש לך סיכוי של 50% שהחיה תהיה בסופו של דבר בחיים או מתה. עם זאת, פיזיקה קוונטית מתנגדת לשכל הישר שלנו.

הסבר לפרדוקס

האלקטרון הוא גם גל וגם חלקיק. על מנת להבין עד כמה עלינו לדעת שהאלקטרון יורה החוצה כמו כדור אך גם בו זמנית כמו גל. זה דומה לגלים שנוצרים כשאנחנו זורקים אבן לשלולית. כלומר, זה יכול לקחת מסלולים שונים בו זמנית. הם לא נכללים, אלא חופפים בדיוק כמו שאדוות חופפות בבריכת מים. אז זה לוקח את הדרך של הגלאי אבל באותו זמן זה גם לוקח את הדרך ההפוכה.

אם מתגלה האלקטרון, החתול מת. יחד עם זאת, הוא לא מתגלה והוא עדיין חי. בקנה מידה אטומי, אנו רואים ששתי ההסתברויות מתקיימות בו זמנית ואיננו יודעים אם בעל החיים בסופו של דבר חי או מת בבת אחת. שתי המדינות שוות במציאות ובהסתברות. עם זאת, כאשר אנו פותחים את התיבה אנו רואים רק מתים או חיים.

אם שתי ההסתברויות נכונות ונכונות, מדוע אנו רואים רק אחת? ההסבר הוא שהניסוי מיישם את חוקי הפיזיקה הקוונטית. עם זאת, החתול אינו מערכת קוונטית. וזה שפיזיקת הקוונטים פעלה בקנה מידה תת-אטומי ורק בתנאים מסוימים. כלומר, תקף רק לחלקיקים מבודדים מסוימים. כל אינטראקציה עם סביבה הופכת את חוקי הפיזיקה הקוונטית לא חלים.

חלקיקים רבים מתקשרים זה עם זה, ולכן לא ניתן להחיל קוונטים על העולם האמיתי והגדול כפי שקורה בדוגמה של בעל חיים זה. אינך יכול להחיל חוקים אלה כאשר הוא חם. החתול הוא חומר חם ואנחנו, על ידי פתיחת הקופסה בכדי להתבונן בתוצאה, מתקשרים ומזהמים את הבדיקה. עצם ההתבוננות מזהמת את הניסוי ומגדירה מציאות בהשוואה לשאר.

אני מקווה שעם מידע זה תוכלו ללמוד עוד על שרדינגר ועל מעלליו.