Schrödingerovu teorii kočky vytvořil fyzik Erwin Schrödinger v roce 1935. V podstatě ji vytvořil se záměrem vyřešit kvantový superpoziční paradox, který byl do té doby neřešitelný. Za tímto účelem uvedl, že kočka může být uvnitř krabice mrtvá i živá zároveň.

Ale pojďme na začátek. Kvantová superpozice, o které jsme se právě zmínili, ve zkratce říká, že v částici (atomu, elektronu nebo fotonu) může existovat několik energetických stavů současně. Ale jen do té doby, než je pozorujeme.

Zní to matoucí? Je to tak. V tomto výzkumu pokračují i současní vědci na Yaleově univerzitě ve Spojených státech.

Než však tuto teorii pochopíte, je třeba upozornit, že nechceme, abyste se svým domácím mazlíčkem testovali teorii Schrödingerovy kočky, protože obsahuje radioaktivní prvky, které mohou být nebezpečné pro ty, kteří tomuto tématu nerozumějí.

Tak se uklidněte a pojďte s námi pochopit trochu víc o této teorii.

Co vlastně říká Schrödingerova teorie kočky?

Jak jsme již uvedli, fyzik Erwin Schrödinger v roce 1935 vytvořil experiment se Schrödingerovou kočkou, ale jeho hlavním záměrem bylo poukázat na limity "kodaňské interpretace" v praktických aplikacích. Za tímto účelem předložil hypotézu, že kočka v krabici může být živá i mrtvá zároveň.

Tento pokus probíhal v podstatě takto: nejprve vložil kotě do krabice spolu s radioaktivními částicemi.

Experiment pak začíná možnostmi, zda tyto částice mohou obíhat uvnitř. Ti, kdo jsou mimo krabici, však nevědí, co se děje tam, uvnitř.

To proto, že kdyby kočka byla částicí, mohla by být živá i mrtvá zároveň. Tato interpretace je ostatně považována za nejznámější v kvantové fyzice, a proto se ve své teorii řídil zákony subatomárního světa a kvantové mechaniky.

Tvrdí totiž, že pokud neznáte stav elektronu, lze jej považovat za nacházející se ve všech možných stavech současně. To však platí pouze do doby, než je pozorován.

Pokud byste k pozorování tohoto jevu použili interferenci světla, obě reality subatomárního světa by se střetly. Ve skutečnosti by bylo možné vidět pouze jednu z nich.

Jak byl proveden Schrödingerův experiment

Experiment se a priori odehrával v uzavřené krabici, v níž byl umístěn Geigerův čítač se zdrojem radioaktivního rozpadu, zapečetěná lahvička s jedem a kočka.

Pokud by tedy nádoba s radioaktivním materiálem začala uvolňovat částice, počítadlo by detekovalo přítomnost radiace. Následně by spustilo kladivo, které by rozbilo lahvičku s jedem a zabilo ho.

Je třeba zdůraznit, že v experimentu bylo použito takové množství radioaktivního materiálu, že šance na jeho odhalení byla pouze 50 %. Protože tedy nikdo nevěděl, kdy se jed uvolní, a také proto, že se nesměl podívat dovnitř krabice, mohla být kočka buď živá, nebo mrtvá.

Jak jsme si však již vysvětlili, tato dualita byla možná jen proto, že nikdo nesměl krabici otevřít. Protože, jak jsme se již zmínili, přítomnost pozorovatele a světla by ukončila obě reality. To znamená, že by se skutečně zjistilo, zda je kočka skutečně živá, nebo mrtvá.

Jak věda zachránila Schrödingerovu kočku

Protože se tedy jedná o teorii, která je dodnes slavná, někteří vědci z Yaleovy univerzity ve Spojených státech tvrdí, že našli přesný způsob, jak zachránit bichian slavného Schrödingerova experimentu s kočkou. V podstatě šlo o to, že skupina vědců objevila chování částic na kvantové úrovni.

Podle nich je náhodný a náhlý přechod mezi energetickými stavy částic známý jako kvantový skok a právě tímto skokem dokázali fyzikové manipulovat a měnit výsledek.

Důležité je, že experiment byl proveden na umělých atomech, kterým se říká kvantové bity neboli qubity. Mimochodem, tyto atomy se používají jako základní jednotky informace v kvantových počítačích. Protože chtěli zjistit, zda je možné získat včasný varovný signál, že se chystá skok.

Tímto způsobem by pochopili situaci a měli větší kontrolu nad kvantovými informacemi. Správa těchto tzv. kvantových dat, stejně jako oprava případných chyb, jakmile se objeví, mohou být totiž důležitými faktory při vývoji užitečných kvantových počítačů.

Jaký je nakonec závěr?

Proto pro americké vědce efekt, který tento experiment vykazoval, znamenal navzdory jejich pozorování zvýšení koherence při skoku. V neposlední řadě proto, že tímto zjištěním se nejen vyhnete smrti kočky, ale můžete také předvídat situaci.

Jinými slovy, s tímto jevem lze manipulovat. V důsledku toho lze Schrödingerovu kočku zachránit.

To byl vlastně nejdůležitější bod této studie. Protože obrácení jedné z těchto událostí znamená, že vývoj kvantového stavu má zčásti deterministický charakter, a nikoliv náhodný, protože skok nastává vždy stejným předvídatelným způsobem od svého výchozího bodu, který je v tomto případě náhodný.

Teorie chtěla v podstatě dokázat, že tyto faktory jsou stejně nepředvídatelné jako přírodní jevy. Sopka je totiž skvělým příkladem nepředvídatelnosti.

Při správném sledování je však možné předem zjistit výsledek obou situací. To pak umožňuje včasné opatření, aby se zabránilo nejhoršímu.

Na závěr jsme pro vás vybrali vysvětlující video, které vám pomůže pochopit toto téma ještě lépe:

Pochopili jste teď Schrödingerovu teorii kočky?

Čtěte více: Člověk je stvořen z hvězdného prachu, tvrdí věda

Zdroje: Hiper cultura, Galileu magazine, Galileu magazine

Obrázky: Hyper cultura, Galileo Magazine, Total Biology, Medium, RTVE.ES