Trong số các nhà khoa học cống hiến hết mình cho vật lý lượng tử, một trong những nhà khoa học đáng chú ý nhất về nghịch lý nổi tiếng về con mèo là Schrodinger. Tên đầy đủ của ông là Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger, là một nhà vật lý người Áo sinh ra ở Vienna vào ngày 12 tháng 1887 năm 1933. Ông đã được trao Paul Dirac, giải Nobel của Ba Lan về vật lý hành động của sóng được gọi là phương trình Schrödinger. Giải Nobel của ông được trao vào năm XNUMX khi đang ở đỉnh cao sự nghiệp của ông với tư cách là một nhà vật lý lượng tử.
Trong bài viết này, chúng tôi sẽ cho bạn biết mọi thứ bạn cần biết về tiểu sử và nghịch lý về con mèo của Schrödinger.
Tiểu sử Schrödinger
Ông là một nhà vật lý khởi nguồn của vật lý lượng tử và được biết đến với những thí nghiệm tư duy đáng kinh ngạc của mình. Tất cả những điều này nảy sinh là kết quả của một cuộc trao đổi thư từ với Albert Einstein vào năm 1935. Ông nhận bằng tiến sĩ về vật lý lý thuyết thông qua Đại học Vienna năm 1910. Ông từng tham gia Chiến tranh thế giới thứ nhất với tư cách là sĩ quan pháo binh vào năm 1914.
Nhiều bài báo khác nhau đã được xuất bản trên tạp chí Annals of Physics về vấn đề liên quan đến việc định lượng eigenvector. Một khi ông giải thích thêm phương trình với các eigenvectors, nó trở thành phương trình Schrödinger. Sau đó, ông rời Đức và đến Anh vì chủ nghĩa Quốc xã và chủ nghĩa bài Do Thái. Chính tại Đại học Oxford, ông đã nhận giải Nobel.
Sau đó, vào năm 1936, ông trở lại Áo để làm việc tại Đại học Graz.
Vật lý lượng tử và những tiến bộ
Trong cơ học lượng tử, bạn không thể biết chính xác giá trị của một tham số mà không thực sự đo nó trước. Lý thuyết toán học mô tả một trạng thái bằng mô-men xoắn, tốc độ và vị trí với độ chính xác hoàn toàn. Tuy nhiên, một hàm sóng tốt hơn nhờ đó có thể tính được xác suất tìm thấy hạt tại một điểm nhất định và tại một thời điểm nhất định. Do đó, bản chất của xác suất trong cơ học lượng tử đã có thể dự đoán rằng các hạt cũng là sóng và điểm chứ không chỉ là vật liệu.
Trong số những lời của Schrödinger, chúng ta tìm thấy đoạn này nói như sau:
«Tôi sinh ra trong một môi trường, tôi không biết mình đến từ đâu, đi đâu hay mình là ai. Đây là hoàn cảnh của tôi cũng như của bạn, của mỗi người. Thực tế là mọi người đàn ông luôn ở trong tình trạng này và luôn luôn không dạy tôi. Tất cả những gì chúng ta có thể tự quan sát về những câu hỏi nóng bỏng về nguồn gốc và số phận của chúng ta, đây là môi trường. Đó là lý do tại sao họ mong muốn tìm thấy trong đó tất cả những gì chúng ta có thể. Đây là khoa học, kiến thức, hiểu biết là nguồn gốc thực sự của mọi nỗ lực tinh thần của con người.
Chúng tôi cố gắng khám phá những gì chúng tôi có thể về bối cảnh không gian và thời gian mà chúng tôi được sinh ra, chúng tôi định vị chính mình. Và trong nỗ lực này, chúng tôi tìm thấy niềm vui, chúng tôi thấy rất thú vị ».
Con mèo của Schrödinger
Sau tất cả những tiến bộ trong khoa học do Schrödinger đóng góp, có một tiến bộ đã trở nên nổi tiếng hơn và điều đó vẫn tồn tại cho đến ngày nay. Đó là về con mèo của Schrödinger. Nó là nghịch lý phổ biến nhất trong vật lý lượng tử cho đến nay. Nó có các biến thể khác nhau. Hãy xem chúng là gì: nó được đề xuất bởi Erwin Schrödinger vào năm 1935 trong một thí nghiệm tư duy cho chúng ta thấy thế giới lượng tử có thể gây bối rối như thế nào.
Nghịch lý bắt đầu bằng việc tưởng tượng một con mèo bên trong một chiếc hộp hoàn toàn mờ đục. Bên trong nó được lắp đặt một cơ chế kết nối máy dò điện tử với một cái búa. Ngay bên dưới chiếc búa được đặt một lọ thủy tinh với liều lượng chất độc gây chết người cho mèo. Nếu máy dò nhặt một electron, nó có thể kích hoạt cơ chế khiến chiếc búa rơi xuống và làm vỡ lọ thuốc độc.
Sau đó, một electron được bắn ra, và về mặt logic, một số điều có thể xảy ra. Đầu tiên, máy dò có thể thu nhận electron và kích hoạt cơ chế để chiếc búa rơi xuống và giải phóng chất độc. Nếu máy dò chọn một điện tử, nó là đủ để kích hoạt cơ chế. Trong trường hợp này, con mèo hít phải chất độc và chết. Khi chúng ta mở hộp ngày hôm nay, chúng ta sẽ tìm thấy con mèo đã chết.
Một khả năng khác có thể xảy ra là electron bẻ cong một con đường khác và máy dò không bắt được nó. Bằng cách này, cơ chế hoặc không được kích hoạt và chai không bị vỡ. Đây là cách con mèo vẫn còn sống. Trong trường hợp này, khi bạn mở hộp, con vật này sẽ xuất hiện một cách an toàn và âm thanh.
Cho đến nay mọi thứ đều logic. Rốt cuộc, nó là một thử nghiệm Bạn có 50% khả năng con vật đó sẽ sống hoặc chết. Tuy nhiên, vật lý lượng tử thách thức nhận thức chung của chúng ta.
Giải thích nghịch lý
Electron vừa là sóng vừa là hạt. Để hiểu rõ như thế nào chúng ta phải biết rằng electron bắn ra như một viên đạn nhưng đồng thời cũng giống như một làn sóng. Nó tương tự như sóng được hình thành khi chúng ta ném một viên đá vào vũng nước. Cụ thể, nó có thể đi theo các con đường khác nhau cùng một lúc. Chúng không được bao gồm, mà là chồng lên nhau giống như các gợn sóng sẽ chồng lên nhau trong một vũng nước. Vì vậy, nó đi theo con đường của máy dò nhưng đồng thời nó cũng đi theo con đường ngược lại.
Nếu electron được phát hiện, con mèo sẽ chết. Đồng thời, anh ta sẽ không bị phát hiện và vẫn còn sống. Ở quy mô nguyên tử, chúng tôi thấy rằng cả hai xác suất được đáp ứng đồng thời và chúng tôi không biết liệu con vật cuối cùng sống hay chết một lần. Cả hai trạng thái đều bình đẳng trong thực tế và có thể xảy ra. Tuy nhiên, khi mở hộp ra, chúng ta chỉ thấy sống hoặc chết.
Nếu cả hai xác suất đều đúng và đúng thì tại sao chúng ta chỉ thấy một xác suất? Lời giải thích là thí nghiệm áp dụng các định luật vật lý lượng tử. Tuy nhiên, con mèo không phải là một hệ thống lượng tử. Và đó là vật lý lượng tử đã hoạt động ở quy mô hạ nguyên tử và chỉ trong những điều kiện nhất định. Cụ thể, chỉ có giá trị đối với một số hạt bị cô lập nhất định. Bất kỳ sự tương tác nào với một môi trường đều làm cho các định luật vật lý lượng tử không thể áp dụng được.
Nhiều hạt tương tác với nhau, do đó, lượng tử không thể được áp dụng cho thế giới thực và rộng lớn như nó xảy ra với ví dụ về động vật này. Bạn cũng không thể áp dụng những luật này khi trời nóng. Con mèo là vật chất nóng và chúng tôi, bằng cách mở hộp để quan sát kết quả, đang tương tác và làm nhiễm bẩn thử nghiệm. Thực tế chỉ của việc quan sát làm ô nhiễm thí nghiệm và xác định một thực tế so với phần còn lại.
Tôi hy vọng rằng với thông tin này, bạn có thể tìm hiểu thêm về Schrödinger và những chiến tích của ông ấy.