Η θεωρία της γάτας του Schrödinger δημιουργήθηκε από τον φυσικό Erwin Schrödinger το 1935. Βασικά, δημιουργήθηκε με σκοπό να λύσει το παράδοξο της κβαντικής υπέρθεσης, το οποίο μέχρι τότε ήταν άλυτο. Για να το πετύχει αυτό, δήλωσε ότι μια γάτα μπορεί να είναι ταυτόχρονα νεκρή και ζωντανή μέσα σε ένα κουτί.

Αλλά, ας πάμε στην αρχή. Με λίγα λόγια, η κβαντική υπέρθεση, που μόλις αναφέραμε, δηλώνει ότι σε ένα σωματίδιο (άτομο, ηλεκτρόνιο ή φωτόνιο) μπορούν να υπάρχουν ταυτόχρονα πολλές ενεργειακές καταστάσεις. Αλλά, μόνο μέχρι να παρατηρηθεί.

Ακούγεται μπερδεμένο; Είναι. Ακόμη και επιστήμονες του σήμερα έχουν συνεχίσει αυτή την έρευνα στο Πανεπιστήμιο Yale στις Ηνωμένες Πολιτείες.

Αλλά πριν καταλάβετε για αυτή τη θεωρία, αξίζει να επισημάνουμε ότι δεν θέλουμε να δοκιμάσετε τη θεωρία της γάτας του Σρέντινγκερ με το κατοικίδιό σας, επειδή συνοδεύεται από ραδιενεργά στοιχεία, τα οποία μπορεί να είναι επικίνδυνα για όσους δεν κατανοούν το θέμα.

Γι' αυτό, ηρεμήστε και ελάτε να καταλάβετε λίγα περισσότερα για αυτή τη θεωρία, μαζί μας.

Τι λέει τέλος πάντων η θεωρία της γάτας του Σρέντινγκερ;

Όπως έχουμε ήδη αναφέρει, το 1935, ο φυσικός Erwin Schrödinger δημιούργησε το πείραμα της γάτας του Schrödinger, αλλά η κύρια πρόθεσή του ήταν να αναδείξει τα όρια της "Ερμηνείας της Κοπεγχάγης" σε πρακτικές εφαρμογές. Για το σκοπό αυτό, παρουσίασε την υπόθεση ότι η γάτα σε ένα κουτί θα μπορούσε να είναι ζωντανή και νεκρή ταυτόχρονα.

Βασικά, το πείραμα αυτό λειτούργησε ως εξής: πρώτα, έβαλε το γατάκι μέσα στο κουτί, μαζί με ραδιενεργά σωματίδια.

Το πείραμα αρχίζει τότε με τις πιθανότητες του κατά πόσον τα σωματίδια αυτά μπορούν να κυκλοφορούν ή όχι στο εσωτερικό του. Ωστόσο, όσοι βρίσκονται έξω από το κουτί δεν γνωρίζουν τι συμβαίνει εκεί, στο εσωτερικό.

Αυτό συμβαίνει επειδή, αν η γάτα ήταν σωματίδιο, θα μπορούσε να είναι ζωντανή και νεκρή ταυτόχρονα. Μάλιστα, αυτή η ερμηνεία θεωρείται η πιο διάσημη στην κβαντική φυσική, γι' αυτό και χρησιμοποίησε τους νόμους του υποατομικού κόσμου και της κβαντομηχανικής για να καθοδηγήσει τη θεωρία του.

Για παράδειγμα, δηλώνουν ότι αν δεν γνωρίζετε την κατάσταση ενός ηλεκτρονίου, μπορεί να θεωρηθεί ότι βρίσκεται ταυτόχρονα σε όλες τις πιθανές καταστάσεις. Ωστόσο, αυτό ισχύει μόνο μέχρι να παρατηρηθεί.

Στην πραγματικότητα, αν χρησιμοποιήσετε την παρεμβολή του φωτός για να παρατηρήσετε αυτό το φαινόμενο, οι δύο πραγματικότητες του υποατομικού κόσμου συγκρούονται. Στην πραγματικότητα, θα ήταν δυνατό να δούμε μόνο τη μία από αυτές.

Πώς διεξήχθη το πείραμα του Schrödinger

Εκ των προτέρων, το πείραμα έλαβε χώρα μέσα σε ένα κλειστό κουτί. Μέσα σε αυτό τοποθετήθηκαν μαζί ένας μετρητής Γκάιγκερ, με μια πηγή ραδιενεργού διάσπασης, ένα σφραγισμένο φιαλίδιο με δηλητήριο και η γάτα.

Επομένως, εάν το δοχείο με το ραδιενεργό υλικό άρχιζε να απελευθερώνει σωματίδια, ο μετρητής θα ανίχνευε την παρουσία ακτινοβολίας. Κατά συνέπεια, θα ενεργοποιούσε το σφυρί, το οποίο θα έσπαγε το φιαλίδιο με το δηλητήριο και θα τον σκότωνε.

Αξίζει να επισημανθεί ότι στο πείραμα, η ποσότητα του ραδιενεργού υλικού που χρησιμοποιήθηκε ήταν αρκετή ώστε να έχει μόνο 50% πιθανότητα να ανιχνευθεί. Επομένως, καθώς κανείς δεν γνώριζε τη στιγμή που θα απελευθερωνόταν το δηλητήριο, αλλά και καθώς δεν επιτρεπόταν να κοιτάξει μέσα στο κουτί, η γάτα θα μπορούσε να είναι είτε ζωντανή είτε νεκρή.

Ωστόσο, όπως ήδη εξηγήσαμε, αυτή η δυαδικότητα ήταν δυνατή μόνο επειδή κανείς δεν επιτρεπόταν να ανοίξει το κουτί. Διότι, όπως ήδη αναφέραμε, η παρουσία ενός παρατηρητή, και του φωτός, θα έβαζε τέλος στις δύο πραγματικότητες. Δηλαδή, θα ανακάλυπταν πραγματικά αν η γάτα ήταν πραγματικά ζωντανή ή νεκρή.

Πώς η επιστήμη έσωσε τη γάτα του Schrödinger

Επομένως, καθώς πρόκειται για μια θεωρία που είναι διάσημη ακόμη και σήμερα, ορισμένοι επιστήμονες από το Πανεπιστήμιο Yale των Ηνωμένων Πολιτειών ισχυρίστηκαν ότι βρήκαν τον ακριβή τρόπο να σώσουν το μπιχλιμπίδι του διάσημου πειράματος της γάτας του Schrödinger. Ουσιαστικά, αυτό που έκανε η ομάδα των επιστημόνων ήταν να ανακαλύψει τη συμπεριφορά των σωματιδίων σε κβαντικό επίπεδο.

Σύμφωνα με αυτούς, η τυχαία και ξαφνική μετάβαση μεταξύ των ενεργειακών καταστάσεων των σωματιδίων είναι γνωστή ως κβαντικό άλμα, και ακριβώς με αυτό το άλμα οι φυσικοί μπόρεσαν να χειριστούν και να αλλάξουν το αποτέλεσμα.

Είναι σημαντικό ότι το πείραμα έγινε σε τεχνητά άτομα που ονομάζονται κβαντικά bits ή qubits. Παρεμπιπτόντως, τα άτομα αυτά χρησιμοποιούνται ως βασικές μονάδες πληροφορίας στους κβαντικούς υπολογιστές. Δεδομένου ότι ήθελαν να διαπιστώσουν αν ήταν δυνατόν να λάβουν ένα έγκαιρο προειδοποιητικό σήμα ότι πρόκειται να συμβεί ένα άλμα.

Με αυτόν τον τρόπο, θα κατανοούσαν την κατάσταση και θα είχαν μεγαλύτερο έλεγχο των κβαντικών πληροφοριών. Στην πραγματικότητα, η διαχείριση αυτών των λεγόμενων κβαντικών δεδομένων, καθώς και η διόρθωση πιθανών σφαλμάτων κατά την εμφάνισή τους, μπορεί να αποτελέσουν σημαντικούς παράγοντες για την ανάπτυξη χρήσιμων κβαντικών υπολογιστών.

Ποιο είναι τελικά το συμπέρασμα;

Επομένως, για τους Αμερικανούς επιστήμονες, το αποτέλεσμα που παρουσίασε το πείραμα αυτό σήμαινε την αύξηση της συνοχής κατά τη διάρκεια του άλματος, παρά την παρατήρησή τους. Και όχι μόνο επειδή, ανακαλύπτοντας αυτό, όχι μόνο αποφεύγεις το θάνατο της γάτας, αλλά μπορείς να προβλέψεις την κατάσταση.

Με άλλα λόγια, το φαινόμενο μπορεί να χειραγωγηθεί και, κατά συνέπεια, η γάτα του Σρέντινγκερ μπορεί να σωθεί.

Στην πραγματικότητα, αυτό ήταν το πιο σημαντικό σημείο αυτής της μελέτης. Διότι η αντιστροφή ενός από αυτά τα γεγονότα σημαίνει ότι η εξέλιξη της κβαντικής κατάστασης έχει, εν μέρει, ντετερμινιστικό χαρακτήρα και όχι τυχαίο, επειδή το άλμα γίνεται πάντα με τον ίδιο προβλέψιμο τρόπο από το σημείο εκκίνησής του, το οποίο στην περίπτωση αυτή είναι τυχαίο.

Βασικά, αυτό που ήθελε να αποδείξει η θεωρία είναι ότι οι παράγοντες αυτοί είναι εξίσου απρόβλεπτοι με τα φυσικά φαινόμενα. Το ηφαίστειο, στην πραγματικότητα, είναι ένα εξαιρετικό παράδειγμα απρόβλεπτου.

Ωστόσο, εάν παρακολουθείται σωστά, είναι δυνατόν να ανιχνευθεί εκ των προτέρων το αποτέλεσμα και των δύο καταστάσεων. Αυτό επιτρέπει την έγκαιρη ανάληψη δράσης για την αποφυγή των χειρότερων.

Εν κατακλείδι, επιλέξαμε ένα πολύ επεξηγηματικό βίντεο για να καταλάβετε ακόμη περισσότερα για το θέμα αυτό:

Τέλος πάντων, καταλάβατε τώρα τη θεωρία της γάτας του Σρέντινγκερ;

Διαβάστε περισσότερα: Ο άνθρωπος είναι φτιαγμένος από αστρόσκονη, επισημοποιεί η επιστήμη

Πηγές: Hiper cultura, περιοδικό Galileu, περιοδικό Galileu

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