Теорията за котката на Шрьодингер е създадена от физика Ервин Шрьодингер през 1935 г. По същество тя е създадена с намерението да се реши квантовият парадокс на суперпозицията, който дотогава е бил неразрешим. За да направи това, той заявява, че котката може да бъде едновременно жива и мъртва в кутия.

Но нека се върнем към началото. Накратко, квантовата суперпозиция, която току-що споменахме, гласи, че в една частица (атом, електрон или фотон) могат да съществуват едновременно няколко енергийни състояния. Но само докато не бъдат наблюдавани.

Звучи объркващо? Така е. Дори съвременни учени продължават тези изследвания в Йейлския университет в САЩ.

Но преди да разберете за тази теория, си струва да отбележим, че не искаме да тествате теорията за котката на Шрьодингер с вашия домашен любимец, защото тя съдържа радиоактивни елементи, които могат да бъдат опасни за тези, които не разбират темата.

Така че се успокойте и заедно с нас разберете малко повече за тази теория.

Какво изобщо казва теорията за котката на Шрьодингер?

Както вече казахме, през 1935 г. физикът Ервин Шрьодингер създава експеримента с котката на Шрьодингер, но основното му намерение е да подчертае границите на "Копенхагенската интерпретация" в практическите приложения. За тази цел той представя хипотезата, че котката в кутията може да бъде жива и мъртва едновременно.

В общи линии този експеримент протича по следния начин: първо, той поставя котето в кутията заедно с радиоактивни частици.

След това експериментът започва с възможностите за това дали тези частици могат да циркулират вътре или не. Тези, които са извън кутията, обаче не знаят какво се случва там, вътре.

Това е така, защото, ако котката беше частица, тя би могла да бъде жива и мъртва едновременно. Всъщност тази интерпретация се смята за най-известната в квантовата физика, поради което той използва законите на субатомния свят и квантовата механика, за да ръководи теорията си.

Например те твърдят, че ако не се знае състоянието на електрона, може да се смята, че той се намира едновременно във всички възможни състояния. Това обаче е така само докато не бъде наблюдаван.

Всъщност, ако използвате светлинна интерференция, за да наблюдавате това явление, двете реалности на субатомния свят се сблъскват. Всъщност би било възможно да се види само едната от тях.

Как е проведен експериментът на Шрьодингер

Априори експериментът се проведе в затворена кутия. В нея бяха поставени Гайгеров брояч с източник на радиоактивен разпад, запечатан флакон с отрова и котката.

Ето защо, ако контейнерът с радиоактивен материал започне да отделя частици, броячът ще отчете наличието на радиация. Вследствие на това ще задейства чукчето, което ще счупи флакона с отровата и ще го убие.

Струва си да се отбележи, че при експеримента количеството на използвания радиоактивен материал е било достатъчно, за да има само 50 % вероятност той да бъде открит. Следователно, тъй като никой не е знаел момента, в който отровата ще бъде освободена, а също така не е било позволено да се надникне в кутията, котката е можела да бъде или жива, или мъртва.

Както вече обяснихме обаче, тази двойственост беше възможна само защото никой нямаше право да отвори кутията. Защото, както вече споменахме, присъствието на наблюдател и на светлина щеше да сложи край на двете реалности. Тоест те щяха да разберат наистина дали котката наистина е жива или мъртва.

Как науката спаси котката на Шрьодингер

Ето защо, тъй като става дума за теория, която е известна и днес, някои учени от Йейлския университет в САЩ твърдят, че са открили точния начин да спасят бичията на известния експеримент с котката на Шрьодингер. По принцип това, което групата учени е направила, е да открие поведението на частиците на квантово ниво.

Според тях случайният и внезапен преход между енергийните състояния на частиците е известен като квантов скок и именно с него физиците са успели да манипулират и променят резултата.

Важно е да се отбележи, че експериментът е проведен върху изкуствени атоми, наречени квантови битове или кюбити. Между другото, тези атоми се използват като основни единици информация в квантовите компютри. Тъй като те са искали да разберат дали е възможно да се получи ранен предупредителен сигнал, че предстои скок.

По този начин те ще разберат ситуацията и ще имат по-голям контрол върху квантовата информация. Всъщност управлението на тези т.нар. квантови данни, както и коригирането на евентуални грешки при възникването им, може да се окажат важни фактори за разработването на полезни квантови компютри.

Какъв е изводът в крайна сметка?

Следователно за американските учени ефектът, проявен при този експеримент, означава увеличаване на кохерентността по време на скока, въпреки тяхното наблюдение. Не на последно място, защото, установявайки това, не само избягвате смъртта на котката, но и можете да предвидите ситуацията.

С други думи, явлението може да бъде манипулирано. Следователно котката на Шрьодингер може да бъде спасена.

Всъщност това е най-важният момент от това изследване. Защото обръщането на едно от тези събития означава, че еволюцията на квантовото състояние има отчасти детерминистичен характер, а не случаен, защото скокът винаги се случва по един и същ предсказуем начин от началната си точка, която в случая е случайна.

По принцип теорията искаше да докаже, че тези фактори са също толкова непредсказуеми, колкото и природните явления. Всъщност вулканът е чудесен пример за непредсказуемост.

При правилно наблюдение обаче е възможно предварително да се определи изходът и от двете ситуации. Това позволява да се предприемат ранни действия за избягване на най-лошото.

В заключение сме подбрали един много разбираем видеоклип, за да разберете още повече за тази тема:

Както и да е, разбрахте ли сега теорията за котката на Шрьодингер?

Прочети повече: Човекът е направен от звезден прах, науката обяви официално

Източници: Hiper cultura, списание Galileu, списание Galileu

Снимки: Hyper cultura, списание Galileo, Total Biology, Medium, RTVE.ES