Kočka je zavřená v krabici obsahující jedovatý a radioaktivní uvolňovací plyn: přežije nebo zemře? Buďte si jisti, žádné děsné experimenty, jen mentální. Mluvíme o slavném Schrödingerově kočičím paradoxu, který v roce 1935 vytvořil Erwin Schrödinger, s cílem ukázat, jak je kvantová mechanika schopna poskytnout paradoxní výsledky, pokud je aplikována na makroskopický fyzický systém.
Podívejme se, co říká rakouský vědec, nositel Nobelovy ceny za fyziku v roce 1933. V praxi vás pro ilustraci kvantové mechaniky vyzývá, abyste provedli zvědavý myšlenkový experiment, jehož hlavním hrdinou je kočka a krabička. Vysvětlujeme to velmi jednoduše, i když byl Schrödingerův paradox formulován tak, aby zdůrazňoval slabost takzvané kodaňské interpretace kvantové teorie.
Uvnitř krabice je kočka, ve které je zase mechanismus, který při stisknutí může uvolňovat jedovatý plyn. Je zřejmé, že kočka může zasahovat do mechanismu, nebo nemusí: existuje přesně 50 a 50 možností.
Podle vědce je před otevřením krabice nemožné zjistit, zda je kočka živá nebo mrtvá, nebo zda narušila mechanismus či nikoli, takže se automaticky ocitne v symbolickém, neurčitém stavu, ve kterém je živá i mrtvá.
Situaci lze vyřešit pouze otevřením krabice a pochopením superpozice států. Jednoznačně tak či onak, protože život kočky je paradoxně v našich rukou. Přesně toto je předpoklad na základě Schrödingerova paradoxu, ale abychom tomu porozuměli, musíme kočku opustit a jít do světa částic, z nichž jsou vytvořeny atomy, tj. Elektrony a protony, které lze najednou najít v různých stavech.
Pokud by tedy byla kočka přirovnávána k atomům, pak by mohla být zároveň živá i mrtvá. Zdánlivý paradox vyplývá ze skutečnosti, že v kvantové mechanice není možné objekty popsat klasicky a používá se pravděpodobnostní reprezentace: ukázat skutečnost, že částice může být umístěna do různých pozic, například je popsána, jako by to bylo současně na všech pozicích, které může zaujmout.
Každému možnému místu odpovídá pravděpodobnost, že pozorování částice je v této poloze. Pozorovací operace však systém nenávratně upravuje, protože jakmile je jednou pozorována v poloze, částce ji definitivně předpokládá (tj. Má pravděpodobnost 1, že tam bude), a proto již není v „superpozici stavů“.
Paradox v těchto dnech zmínil také Elon Musk :
Hry vykreslují pouze to, na co se díváte, když se na to podíváte, protože výpočetní zatížení by jinak bylo neuvěřitelně vysoké. Dokud nebudou objekty pozorovány, jsou funkcí pravděpodobnosti, aka kvantové mechanice. https://t.co/LbI7dRNM9f
- Elon Musk (@elonmusk) 12. prosince 2021
V praxi by experiment realizoval jeden ze základních principů kvantové fyziky: pokud nebude provedeno žádné měření, mohou existovat modernější reality. Jinými slovy „dokud nevidím, že všechno existuje“. Z technického hlediska se říká, že existuje „ superpozice “ nebo koexistence několika států.
Fotografie
