Medzi vedcami, ktorí sa venovali kvantovej fyzike, je jeden z najpozoruhodnejších pre slávny paradox mačky Schrodinger. Jeho celé meno bolo Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger, ktorý bol rakúskym fyzikom narodeným vo Viedni 12. augusta 1887. Bol mu udelený poľský nositeľ Nobelovej ceny za fyziku vĺn nazývanú Schrödingerova rovnica Paul Dirac. Jeho Nobelova cena bola udelená v roku 1933 na vrchole jeho kariéry kvantového fyzika.
V tomto článku vám povieme všetko, čo potrebujete vedieť o biografii a paradoxe Schrödingerovej mačky.
Schrödingerova biografia
Je to fyzik, ktorý stál pri zrode kvantovej fyziky a bol známy svojim úžasným myšlienkovým experimentom. To všetko vzniklo na základe korešpondencie s Albertom Einsteinom v roku 1935. Doktorát získal v roku teoretická fyzika na Viedenskej univerzite v roku 1910. V roku 1914 bol účastníkom prvej svetovej vojny ako dôstojník delostrelectva.
V časopise Annals of Physics boli publikované rôzne články týkajúce sa problému súvisiaceho s kvantifikáciou vlastných vektorov. Keď ďalej podrobne vypracoval rovnicu s vlastnými vektormi, stala sa z nej Schrödingerova rovnica. Neskôr z Nemecka odišiel a do Anglicka odišiel kvôli nacizmu a antisemitizmu. Práve na Oxfordskej univerzite dostal Nobelovu cenu.
Neskôr, v roku 1936, sa vrátil do Rakúska, aby pracoval na univerzite v Grazi.
Kvantová fyzika a pokroky
V kvantovej mechanike nemôžete presne poznať hodnotu parametra bez toho, aby ste ho najskôr zmerali. Matematická teória popisuje stav pomocou krútiaceho momentu, rýchlosti a polohy s úplnou presnosťou. Lepšia je však vlnová funkcia, pomocou ktorej je možné vypočítať pravdepodobnosť nájdenia častice v určitom bode a v určitom čase. Preto povaha pravdepodobnosti v kvantovej mechanike dokázala predpovedať, že častice sú tiež vlnami a bodmi, nielen materiálmi.
Medzi slovami Schrödingera nájdeme tento odsek, ktorý hovorí nasledovne:
«Narodil som sa v prostredí, neviem, odkiaľ pochádzam alebo kam smerujem a kto som. Toto je moja situácia pre vás pre každého z vás. Skutočnosť, že každý muž bol vždy v tejto situácii a vždy ma nič nenaučí. Všetko, čo môžeme pozorovať, ohľadom pálčivých otázok o našom pôvode a osude, toto je prostredie. Preto horlivo hľadajú v ňom všetko, čo môžeme. To je to, čo je veda, poznanie, poznanie, čo je skutočným zdrojom všetkého duchovného snaženia človeka.
Snažíme sa zistiť, čo môžeme o priestorovom a časovom kontexte, v ktorom sme sa narodili, nachádzame sami seba. A v tomto úsilí nachádzame radosť, považujeme ju za veľmi zaujímavú ».
Schrödingerova mačka
Po všetkých vedeckých pokrokoch, ktoré priniesol Schrödinger, je tu jeden, ktorý sa stal slávnejším a ktorý pretrváva dodnes. Reč je o Schrödingerovej mačke. Je to najobľúbenejší paradox v kvantovej fyzike. Má rôzne varianty. Pozrime sa, čo to je: navrhol to Erwin Schrödinger v roku 1935 v myšlienkovom experimente, ktorý nám ukazuje, aké znepokojivé môže byť kvantový svet.
Paradox sa začína predstavou mačky vo vnútri úplne nepriehľadnej škatule. Vo vnútri bol nainštalovaný mechanizmus, ktorý spája detektor elektrónov s kladivom. Tesne pod kladivom je umiestnená sklenená injekčná liekovka s dávkou jedu smrteľného pre mačku. Ak detektor zachytí elektrón, môže aktivovať mechanizmus, ktorý spôsobí pád kladiva, a rozbiť liekovku s jedom.
Potom sa vystrelí elektrón a logicky sa môže stať niekoľko vecí. Najskôr môže detektor zachytiť elektrón a aktivovať mechanizmus pádu kladiva a uvoľniť jed. Ak detektor zachytí elektrón, stačí aktivovať mechanizmus. V tomto prípade, mačka sa nadýchne jedu a zomrie. Keď dnes otvoríme krabicu, nájdeme mŕtvu mačku.
Ďalšou možnosťou, ktorá sa môže vyskytnúť, je to, že elektrón ohýba inú cestu a detektor ju nezachytí. Týmto spôsobom mechanizmus nie je aktivovaný a fľaša sa nerozbije. Takto je mačka stále nažive. V takom prípade sa po otvorení škatule bude toto zviera javiť ako bezpečné a zdravé.
Zatiaľ je všetko logické. Je to koniec koncov experiment Máte 50% šancu, že zviera skončí živé alebo mŕtve. Kvantová fyzika sa však vzpiera nášmu zdravému rozumu.
Vysvetlenie paradoxu
Elektrón je vlna aj častica. Aby sme pochopili, ako dobre musíme vedieť, že elektrón vystreľuje ako strela, ale zároveň ako vlna. Je to podobné ako s vlnami, ktoré sa tvoria, keď hodíme kameň do kaluže. Menovite, môže ísť rôznymi cestami súčasne. Nie sú zahrnuté, ale skôr sa prekrývajú, rovnako ako by sa vlnky prekrývali v kaluži vody. Ide teda cestou detektora, ale zároveň ide aj opačnou cestou.
Ak sa zistí elektrón, mačka zomrie. Zároveň sa nechystá zistiť a je stále nažive. V atómovom meradle vidíme, že obe pravdepodobnosti sú splnené súčasne a nevieme, či zviera skončí živé alebo mŕtve naraz. Oba štáty sú si reálne a pravdepodobné. Keď však otvoríme krabicu, uvidíme iba mŕtvych alebo živých.
Ak sú obe pravdepodobnosti pravdivé a sú pravdivé, prečo vidíme iba jednu? Vysvetlením je, že experiment aplikuje zákony kvantovej fyziky. Mačka však nie je kvantový systém. A je to tak, že kvantová fyzika pôsobila v subatomárnej mierke a iba za určitých podmienok. Menovite, platí iba pre určité izolované častice. Akákoľvek interakcia s prostredím robí zákony kvantovej fyziky nepoužiteľnými.
Mnoho častíc navzájom interaguje, preto kvantum nemožno použiť na skutočný a veľký svet, ako sa to deje na príklade tohto zvieraťa. Tieto zákony tiež nemôžete použiť, keď je horúco. Mačka je horká hmota a my otvorením škatule na sledovanie výsledku interagujeme a kontaminujeme test. Samotná skutočnosť pozorovania kontaminuje experiment a definuje realitu v porovnaní so zvyškom.
Dúfam, že s týmito informáciami sa dozviete viac o Schrödingerovi a jeho činoch.