Schrödingeri kassiteooria lõi füüsik Erwin Schrödinger 1935. aastal. Põhimõtteliselt loodi see eesmärgiga lahendada kvantide superpositsiooniparadoks, mis oli seni lahendamatu. Selleks väitis ta, et kass võib olla karbi sees korraga surnud ja elus.

Aga, läheme alguse juurde. Lühidalt öeldes, kvantide superpositsioon, mida me just mainisime, väidab, et osakestes (aatom, elektron või footon) võib samaaegselt eksisteerida mitu energiaseisundit. Aga, ainult seni, kuni seda ei ole täheldatud.

Kõlab segadust tekitavana? Ongi. Isegi tänased teadlased on jätkanud seda uurimistööd Yale'i ülikoolis Ameerika Ühendriikides.

Kuid enne, kui te sellest teooriast aru saate, tasub rõhutada, et me ei taha, et te oma lemmikloomaga Schrödingeri kassiteooriat katsetaksite, sest sellega kaasnevad radioaktiivsed elemendid, mis võivad olla ohtlikud neile, kes ei mõista teemat.

Niisiis, asuge maha ja tulge koos meiega seda teooriat veidi lähemalt mõistma.

Mida ütleb Šrödingeri kassi teooria üldse?

Nagu me juba ütlesime, lõi füüsik Erwin Schrödinger 1935. aastal Schrödingeri kassi eksperimendi, kuid tema peamine eesmärk oli tuua esile "Kopenhaageni tõlgenduse" piirid praktilistes rakendustes. Selleks esitas ta hüpoteesi, et kass kastis võib olla korraga elus ja surnud.

Põhimõtteliselt toimis see eksperiment järgmiselt: kõigepealt pani ta kassipoegi koos radioaktiivsete osakestega kasti.

Eksperiment algab siis võimalustega, kas need osakesed saavad liikuda karbi sees või mitte. Kuid need, kes on väljaspool kasti, ei tea, mis seal sees toimub.

Seda seetõttu, et kui kass oleks osake, võiks ta olla samal ajal elus ja surnud. Tegelikult peetakse seda tõlgendust kvantfüüsikas kõige kuulsamaks, mistõttu ta kasutas oma teooria aluseks subatoomse maailma seadusi ja kvantmehaanikat.

Nimelt väidavad nad, et kui te ei tea elektroni olekut, siis võib seda pidada kõigis võimalikes olekutes samaaegselt olevaks. See on aga nii ainult seni, kuni seda ei ole täheldatud.

Kui te kasutate selle nähtuse vaatlemiseks valguse interferentsi, siis tegelikult põrkuvad kaks subatomaarse maailma reaalsust kokku. Tegelikult oleks võimalik näha ainult ühte neist.

Kuidas Schrödingeri eksperiment viidi läbi

Esialgu toimus katse suletud karbis. Selle sees olid koos Geigeri loendur koos radioaktiivse lagunemisallikaga, pitseeritud viaal mürgiga ja kass.

Seega, kui radioaktiivse materjaliga mahutist hakkaks eralduma osakesi, tuvastaks loendur kiirguse olemasolu. Järelikult käivitaks ta haamri, mis lõhkuks mürgiga viaali ja tapaks ta.

Tasub märkida, et eksperimendis kasutati piisavalt palju radioaktiivset materjali, nii et selle avastamise tõenäosus oli ainult 50%. Seega, kuna keegi ei teadnud, millal mürk vabaneb, ja kuna ka kasti sisse ei tohtinud vaadata, võis kass olla kas elus või surnud.

Kuid, nagu me juba seletasime, oli see duaalsus võimalik ainult seetõttu, et keegi ei tohtinud kasti avada. Sest, nagu me juba mainisime, vaatleja ja valguse olemasolu lõpetaks kahe reaalsuse. See tähendab, et nad saaksid päriselt teada, kas kass on tõesti elus või surnud.

Kuidas teadus päästis Schrödingeri kassi

Seetõttu, kuna see teooria on tänaseni kuulus, on mõned Ameerika Ühendriikide Yale'i ülikooli teadlased väitnud, et nad on leidnud täpse viisi, kuidas päästa Schrödingeri kuulsa kassi eksperimendi bichian. Põhimõtteliselt oli see, mida see teadlaste rühm tegi, et avastada osakeste käitumist kvantitasandil.

Nende sõnul nimetatakse juhuslikku ja järsku üleminekut osakeste energiaseisundite vahel kvanthüppeks ja just selle hüppe abil suutsid füüsikud manipuleerida ja tulemust muuta.

Oluline on see, et katse tehti kunstlike aatomitega, mida nimetatakse kvantbittideks või qubitideks. Muide, neid aatomeid kasutatakse kvantarvutites informatsiooni põhiüksustena. Kuna nad tahtsid välja selgitada, kas on võimalik saada varajase hoiatussignaali, et peagi toimub hüpe.

Sel viisil saaksid nad olukorda mõista ja kvantteabe üle rohkem kontrolli. Tegelikult võib selle nn kvantandmete haldamine ja võimalike vigade parandamine nende tekkimisel olla oluline tegur kasulike kvantarvutite arendamisel.

Milline on lõppude lõpuks järeldus?

Seega tähendas Ameerika teadlaste jaoks selles katses ilmnenud efekt hüppe ajal koherentsuse suurenemist, vaatamata nende tähelepanekule. Mitte vähemasti seetõttu, et selle väljaselgitamisega ei väldi mitte ainult kassi surma, vaid saab ka olukorda ennustada.

Teisisõnu, nähtusega saab manipuleerida. Järelikult saab Schrödingeri kassi päästa.

Tegelikult oli see selle uurimuse kõige olulisem punkt. Sest ühe sellise sündmuse ümberpööramine tähendab, et kvantolekute areng on osaliselt deterministliku iseloomuga, mitte juhusliku iseloomuga, sest hüpe toimub alati samamoodi ennustatavalt lähtekohast, mis antud juhul on juhuslik.

Põhimõtteliselt taheti teooriaga tõestada, et need tegurid on sama ettearvamatud kui loodusnähtused. Vulkaan on tegelikult suurepärane näide ettearvamatusest.

Õige jälgimise korral on aga võimalik mõlema olukorra tagajärgi eelnevalt tuvastada. See võimaldab siis varakult tegutseda, et vältida halvimat.

Kokkuvõtteks oleme valinud väga selgitav video, et saaksite sellest teemast veelgi rohkem aru:

Igatahes, kas sa said nüüd aru Schrödingeri kassi teooriast?

Loe lähemalt: Inimene on tehtud tähepuru, teeb teadus teatavaks

Allikad: Hiper cultura, ajakiri Galileu, ajakiri Galileu

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