ابتكر الفيزيائي إروين شرودنجر نظرية قطة شرودنجر في عام 1935. وقد تم إنشاؤها بهدف حل مفارقة التراكب الكمي ، والتي كانت حتى ذلك الحين غير قابلة للحل. لهذا ، ذكر أن القطة يمكن أن تكون ميتة وحيوية في نفس الوقت داخل صندوق.

ولكن ، دعنا نذهب إلى البداية. باختصار ، التراكب الكمي ، الذي ذكرناه للتو ، ينص على أنه في الجسيم (ذرة ، إلكترون أو فوتون) يمكن أن توجد عدة حالات طاقة في نفس الوقت. ولكن ، فقط حتى يتم ملاحظتها.

الصوت محير؟ و هو. حتى العلماء في الوقت الحاضر تابعوا هذا البحث في جامعة ييل بالولايات المتحدة.

لكن قبل أن تفهم هذه النظرية ، من الجدير بالذكر أننا لا نريدك أن تجربها مع حيوانك الأليف. نظرية قط شرودنجر. حتى لأنه يأتي مصحوبًا بعناصر مشعة. لذلك ، يمكن أن يكون خطيرًا بالنسبة لأولئك الذين لا يفهمون الموضوع.

لذا ، اهدأ ، وتعال وفهم المزيد عن هذه النظرية ، معنا.

بعد كل شيء ، ماذا هي نظرية تقول قطة شرودنجر؟

كما قلنا ، في عام 1935 ، ابتكر الفيزيائي إروين شرودنغر تجربة قط شرودنغر. ومع ذلك ، كان الغرض ذاته من إبراز حدود "تفسير كوبنهاجن" في التطبيقات العملية. لهذا ، قدم الفرضية القائلة بأن القطة داخل الصندوق يمكنها ذلككان حيًا وميتًا في نفس الوقت.

بشكل أساسي ، عملت هذه التجربة على النحو التالي: أولاً ، وضع القطة داخل الصندوق ، جنبًا إلى جنب مع الجسيمات المشعة.

ثم تبدأ التجربة مع احتمالية أن تكون هذه الجسيمات قادرة أو غير قادرة على الدوران في الداخل. ومع ذلك ، فإن من هم خارج الصندوق لا يعرفون ما يحدث هناك ، في الداخل.

المجهول ، إذن ، يستقر. هذا لأنه إذا كانت القطة جسيمًا ، فقد تكون حية وميتة في نفس الوقت. يعتبر هذا التفسير هو الأكثر شهرة في فيزياء الكم. لهذا السبب ، اتخذ قوانين العالم دون الذري وميكانيكا الكم كأساس لتوجيه نظريته.

لأنهم يذكرون أنك إذا كنت لا تعرف حالة إلكترون ، يمكن اعتباره في جميع الحالات الممكنة في نفس الوقت. ومع ذلك ، هذا يحدث فقط حتى يتم ملاحظته. في الواقع ، سيكون من الممكن رؤية واحد منهم فقط.

كيف تم تنفيذ تجربة شرودنجر

. صندوق مغلق. بداخلها ، تم وضع عداد جيجر معًا ، مع مصدر تحلل إشعاعي ؛ قارورة مختومة بالسم والقط.

لذلك ، إذا كانت الحاوية بها مادة مشعةبدأت في إطلاق الجسيمات ، سيكتشف العداد وجود الإشعاع. وبالتالي ، سيؤدي ذلك إلى تشغيل المطرقة ، مما يؤدي إلى كسر القارورة بالسم وقتله.

ومن الجدير بالذكر أنه في التجربة ، كانت كمية المواد المشعة المستخدمة كافية للحصول على 50٪ فقط فرصة الكشف عنها. لذلك ، بما أنه لا أحد يعرف متى سيتم إطلاق السم ، ولم يُسمح له أيضًا بالنظر داخل الصندوق ، يمكن أن تكون القطة حية وميتة.

ومع ذلك ، كما أوضحنا بالفعل هذه الثنائية كان ممكنًا فقط لأنه لم يُسمح لأحد بفتح الصندوق. لأنه ، كما ذكرنا سابقًا ، فإن وجود المراقب والضوء سيضع حداً لكلا الواقعين. أي أنهم سيكتشفون حقًا ما إذا كانت القطة حية أم ميتة حقًا.

كيف أنقذ العلم القط من شرودنجر

إذن ، كيف يتم ذلك النظرية التي لا تزال مشهورة حتى اليوم ، ادعى بعض العلماء في جامعة ييل بالولايات المتحدة ، أنهم وجدوا الطريقة الدقيقة لإنقاذ القط من تجربة شرودنجر الشهيرة. في الأساس ، ما فعلته مجموعة العلماء هو اكتشاف سلوك الجسيمات على المستوى الكمي.

وفقًا لهم ، يُعرف الانتقال العشوائي والمفاجئ بين حالات طاقة الجسيمات بالقفزة الكمية. في الواقع ، كان الفيزيائيون قادرين على تحقيق هذه القفزة بالضبطالتلاعب بالنتيجة وتغييرها.

من المهم ملاحظة أن التجربة أجريت على ذرات اصطناعية تسمى بتات كمومية أو كيوبتات. بالمناسبة ، تم استخدام هذه الذرات كوحدات أساسية للمعلومات في أجهزة الكمبيوتر الكمومية. نظرًا لأنهم أرادوا معرفة ما إذا كان من الممكن تلقي إشارة تحذير مبكر بأن القفزة على وشك الحدوث.

بهذه الطريقة ، سيفهمون الموقف ويكون لديهم المزيد من التحكم في المعلومات الكمومية. حتى لأن إدارة هذه البيانات الكمومية المزعومة ، وكذلك تصحيح الأخطاء المحتملة عند حدوثها ، يمكن أن تكون عوامل مهمة في تطوير أجهزة الكمبيوتر الكمومية المفيدة.

ما هو الاستنتاج ، بعد كل شيء ؟

لذلك ، بالنسبة للعلماء الأمريكيين ، فإن التأثير الذي أظهرته هذه التجربة يعني زيادة التماسك أثناء القفز ، على الرغم من ملاحظتهم. خاصة لأنه من خلال اكتشاف ذلك ، لا يمكنك تجنب موت القطة فحسب ، بل يمكنك أيضًا التنبؤ بالموقف.

أي أنه يمكن التلاعب بهذه الظاهرة. وبالتالي ، يمكن إنقاذ قطة شرودنغر.

في الواقع ، كانت هذه أهم نقطة في هذه الدراسة. لأن عكس أحد هذه الأحداث يعني أن تطور الحالة الكمومية له ، جزئيًا ، طابع حتمي وليس عشوائيًا. خاصة وأن القفزة تحدث دائمًا بنفس الطريقة التي يمكن التنبؤ بها من نقطة البداية ، وهي في هذه الحالةعشوائي.

وإذا كنت لا تزال لا تفهم وظيفة كل هذا ، فإننا نشرحها بطريقة مبسطة. في الأساس ، ما أرادت النظرية إثباته هو أن مثل هذه العوامل لا يمكن التنبؤ بها مثل الظواهر الطبيعية. بالمناسبة ، يعد البركان مثالًا رائعًا على عدم القدرة على التنبؤ.

ومع ذلك ، إذا تم رصدها بشكل صحيح ، فمن الممكن اكتشاف نتيجة كلتا الحالتين مسبقًا. هذا ، إذن ، يسمح باتخاذ إجراءات مسبقة من أجل تجنب الأسوأ.

في الختام ، لقد اخترنا مقطع فيديو توضيحيًا للغاية لكي تفهم المزيد حول هذا الموضوع:

على أي حال ، أنت هل يستطيع الآن فهم نظرية قط شرودنجر؟

اقرأ المزيد: الإنسان مصنوع من غبار النجوم ، يجعل العلم مسؤولًا

المصادر: هيبركولتورا ، ريفيستا جاليليو ، ريفيستا جاليليو

الصور: Hipercultura، Revista Galileu، Biologia total، Medium، RTVE.ES