Med znanstveniki, ki so se posvetili kvantni fiziki, je eden najpomembnejših po znamenitem paradoksu mačke Schrodinger. Njegovo polno ime je bilo Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger, avstrijski fizik, rojen na Dunaju 12. avgusta 1887. Dobil je Paul Dirac, poljsko Nobelovo nagrado za fiziko valov, imenovano Schrödingerjeva enačba. Njegova Nobelova nagrada je bila podeljena leta 1933 na vrhuncu njegove karierne fizike.
V tem članku vam bomo povedali vse, kar morate vedeti o biografiji in paradoksu Schrödingerjeve mačke.
Schrödingerjeva biografija
Je fizik, ki je bil izvor kvantne fizike in je bil znan po svojem neverjetnem miselnem eksperimentu. Vse to je nastalo kot posledica dopisovanja z Albertom Einsteinom leta 1935. Doktoriral je leta teoretično fiziko prek dunajske univerze leta 1910. Bil je udeleženec prve svetovne vojne kot topniški častnik leta 1914.
V reviji Annals of Physics so bili objavljeni različni članki o problemu kvantifikacije lastnih vektorjev. Ko je enačbo nadalje izdelal z lastnimi vektorji, je postala Schrödingerjeva enačba. Kasneje je zaradi nacizma in antisemitizma zapustil Nemčijo in odšel v Anglijo. Na univerzi v Oxfordu je prejel Nobelovo nagrado.
Kasneje, leta 1936, se je vrnil v Avstrijo, kjer je delal na Univerzi v Gradcu.
Kvantna fizika in napredek
V kvantni mehaniki ne morete natančno vedeti vrednosti parametra, ne da bi ga dejansko najprej izmerili. Matematična teorija s popolno natančnostjo opisuje stanje z navorom, hitrostjo in položajem. Boljša pa je valovna funkcija, s katero je mogoče izračunati verjetnost iskanja delca v določeni točki in ob določenem času. Zato je narava verjetnosti v kvantni mehaniki lahko napovedala, da so delci tudi valovi in točke in ne le materiali.
Med Schrödingerjevimi besedami najdemo ta odstavek, ki pravi naslednje:
«Rojen sem v okolju, ne vem, od kod prihajam, kam grem in kdo sem. To je moja situacija kot vsaka za vas. Dejstvo, da je bil vsak moški vedno v tej situaciji in me vedno ničesar ne nauči. Vse, kar lahko opazimo pri perečih vprašanjih o svojem izvoru in usodi, to je okolje. Zato si želijo v njem najti vse, kar lahko. To je tisto, kar znanost, znanje, znanje je resnični vir vseh človekovih duhovnih prizadevanj.
Poskušamo odkriti, kaj lahko o prostorskem in časovnem kontekstu, v katerem smo se rodili, se nahajamo. In v tem prizadevanju se nam zdi veselje, zdi se nam zelo zanimivo ».
Schrödingerjeva mačka
Po vsem znanstvenem napredku, ki ga je prispeval Schrödinger, je še bolj znan in traja še danes. Gre za Schrödingerjevo mačko. Je daleč najbolj priljubljen paradoks v kvantni fiziki. Ima različne različice. Poglejmo, kaj so: predlagal jo je Erwin Schrödinger leta 1935 v miselnem eksperimentu, ki nam pokaže, kako moteč je lahko kvantni svet.
Paradoks se začne tako, da si predstavljamo mačko v popolnoma neprozorni škatli. V njej je bil nameščen mehanizem, ki elektronski detektor poveže s kladivom. Tik pod kladivo je nameščena steklena viala z odmerkom strupa, ki je smrtonosen za mačko. Če detektor pobere elektron, lahko aktivira mehanizem, zaradi katerega kladivo pade in razbije vialo s strupom.
Potem se sproži elektron in logično se lahko zgodi več stvari. Najprej lahko detektor pobere elektron in aktivira mehanizem padca kladiva ter sprosti strup. Če detektor pobere elektron, je dovolj, da aktivira mehanizem. V tem primeru, mačka vdihne strup in umre. Ko bomo danes odprli škatlo, bomo našli mrtvo mačko.
Druga možnost, ki se lahko pojavi, je, da elektron upogne drugo pot in ga detektor ne zajame. Na ta način se mehanizem ali ne aktivira in steklenica se ne zlomi. Tako je mačka še živa. V tem primeru, ko odprete škatlo, bo ta žival videti zdrava in zdrava.
Zaenkrat je vse logično. Navsezadnje gre za poskus, ki Imate 50% možnosti, da bo žival na koncu živa ali mrtva. Vendar kvantna fizika kljubuje naši zdravi pameti.
Pojasnilo paradoksa
Elektron je hkrati val in delec. Da bi razumeli, kako dobro moramo vedeti, da elektron strelja kot krogla, hkrati pa tudi kot val. Podobno je valovom, ki nastanejo, ko kamen vržemo v lužo. In sicer lahko hodi po različnih poteh hkrati. Niso vključeni, temveč se prekrivajo, tako kot bi se valovi prekrivali v bazenu z vodo. Torej gre po poti detektorja, hkrati pa gre tudi po nasprotni poti.
Če zaznamo elektron, mačka umre. Hkrati ga ne bodo zaznali in je še vedno živ. Na atomski lestvici vidimo, da sta obe verjetnosti izpolnjeni hkrati in ne vemo, ali je žival na koncu živa ali mrtva naenkrat. Obe državi sta si resnično in verjetni enaki. Ko pa odpremo škatlo, vidimo le mrtvega ali živega.
Če sta obe verjetnosti resnični in resnični, zakaj vidimo samo eno? Razlaga je, da eksperiment uporablja zakone kvantne fizike. Vendar mačka ni kvantni sistem. In to je, da je kvantna fizika delovala v subatomskem merilu in le pod določenimi pogoji. In sicer velja samo za nekatere izolirane delce. Zaradi kakršne koli interakcije z okoljem zakoni kvantne fizike ne veljajo.
Številni delci medsebojno sodelujejo, zato kvanta ni mogoče uporabiti v resničnem in velikem svetu, kot se to zgodi na primeru te živali. Tudi teh zakonov ne morete uporabljati, ko je vroče. Mačka je vroča snov in z odpiranjem škatle za opazovanje rezultata sodelujemo in onesnažujemo test. Samo dejstvo opazovanja onesnažuje eksperiment in v primerjavi z ostalimi opredeljuje resničnost.
Upam, da boste s temi informacijami izvedeli več o Schrödingerju in njegovih podvigih.