A Schrödinger macskaelméletet Erwin Schrödinger fizikus alkotta meg 1935-ben. Alapvetően azzal a szándékkal alkotta meg, hogy megoldja az addig megoldhatatlannak tartott kvantumszuperpozíciós paradoxont. Ehhez azt állította, hogy egy macska egy dobozban egyszerre lehet halott és élő.

De térjünk vissza az elejére. Röviden, az imént említett kvantumszuperpozíció azt mondja ki, hogy egy részecskében (atomban, elektronban vagy fotonban) egyszerre több energiaállapot is létezhet. De csak addig, amíg azt meg nem figyeljük.

Zavarosnak hangzik? Az is. Még a mai tudósok is folytatták ezt a kutatást az egyesült államokbeli Yale Egyetemen.

Mielőtt azonban megértenéd ezt az elméletet, érdemes leszögezni, hogy nem szeretnénk, ha Schrödinger macskájának elméletét a háziállatoddal tesztelnéd, mert radioaktív elemekkel jár, ami veszélyes lehet azok számára, akik nem értik a témát.

Szóval, nyugodjatok le, és gyertek, és értsetek meg velünk együtt egy kicsit többet erről az elméletről.

Mit mond egyébként Schrödinger macskájának elmélete?

Mint már említettük, Erwin Schrödinger fizikus 1935-ben megalkotta a Schrödinger macskája kísérletet, de fő szándéka az volt, hogy rávilágítson a "koppenhágai értelmezés" gyakorlati alkalmazásának korlátaira. Ennek érdekében azt a hipotézist állította fel, hogy a dobozban lévő macska egyszerre lehet élő és halott.

Ez a kísérlet lényegében a következőképpen működött: először is a cicát a dobozba tette, radioaktív részecskékkel együtt.

A kísérlet ezután azzal a lehetőséggel kezdődik, hogy ezek a részecskék képesek-e keringeni a dobozon belül. A dobozon kívül lévők azonban nem tudják, mi történik ott, belül.

Ennek oka, hogy ha a macska részecske lenne, akkor egyszerre lehetne élő és halott. Valójában ezt az értelmezést tartják a kvantumfizikában a leghíresebbnek, ezért a szubatomi világ törvényeit és a kvantummechanikát használta elméletének alapjául.

Azt állítják ugyanis, hogy ha nem ismerjük egy elektron állapotát, akkor úgy tekinthetjük, hogy egyszerre minden lehetséges állapotban van. Ez azonban csak addig van így, amíg meg nem figyeljük.

Valójában, ha fényinterferenciát használunk a jelenség megfigyelésére, a szubatomi világ két valósága ütközik. Valójában csak az egyiket lehetne látni.

Hogyan hajtották végre a Schrödinger-kísérletet

A kísérlet egy zárt dobozban zajlott, amelyben egy Geiger-számlálót helyeztek el egy radioaktív bomlásforrással, egy lezárt fiolát a méreggel és a macskát.

Ezért ha a radioaktív anyagot tartalmazó tartály elkezdene részecskéket kibocsátani, a számláló érzékelné a sugárzás jelenlétét. Következésképpen beindítaná a kalapácsot, amely összetörné a mérget tartalmazó fiolát, és megölné.

Érdemes kiemelni, hogy a kísérletben annyi radioaktív anyagot használtak fel, hogy annak csak 50%-os esélye volt a kimutatásra. Mivel tehát senki sem tudhatta, hogy mikor szabadul fel a méreg, és mivel a dobozba sem volt szabad belenézni, a macska vagy élhetett, vagy meghalhatott.

Azonban, mint már kifejtettük, ez a kettősség csak azért volt lehetséges, mert senki sem nyithatta ki a dobozt. Mert, mint már említettük, egy megfigyelő, és a fény jelenléte véget vetne a két valóságnak. Vagyis valóban kiderülne, hogy a macska valóban él-e vagy halott.

Hogyan mentette meg a tudomány Schrödinger macskáját

Ezért, mivel ez az elmélet még ma is híres, az Egyesült Államokbeli Yale Egyetem néhány tudósa azt állította, hogy pontosan megtalálták a Schrödinger híres macskakísérletének bicskája megmentésének pontos módját. Lényegében a tudóscsoport azt tette, hogy felfedezte a részecskék viselkedését kvantumszinten.

Szerintük a részecskék energiaállapotai közötti véletlenszerű és hirtelen átmenetet kvantumugrásnak nevezik, és éppen ezzel az ugrással tudták a fizikusok manipulálni és megváltoztatni az eredményt.

Fontos, hogy a kísérletet mesterséges atomokon, úgynevezett kvantumbiteken vagy qubiteken végezték. Ezeket az atomokat egyébként a kvantumszámítógépek alapvető információs egységeiként használják. Mivel azt akarták kideríteni, hogy lehetséges-e korai figyelmeztető jelzést kapni arról, hogy ugrás készül.

Ily módon megértenék a helyzetet, és jobban kontrollálhatnák a kvantuminformációt. Valójában ezeknek az úgynevezett kvantumadatoknak a kezelése, valamint az esetleges hibák kijavítása, amint azok előfordulnak, fontos tényező lehet a hasznos kvantumszámítógépek kifejlesztésében.

Végül is mi a következtetés?

Az amerikai tudósok számára tehát a kísérletben mutatott hatás a megfigyelésük ellenére az ugrás közbeni koherencia növekedését jelentette. Nem utolsósorban azért, mert ennek kiderítésével nemcsak a macska halálát lehet elkerülni, hanem a helyzetet előre jelezni is lehet.

Más szóval, a jelenség manipulálható. Következésképpen Schrödinger macskája megmenthető.

Valójában ez volt a tanulmány legfontosabb pontja. Ugyanis az egyik ilyen esemény megfordítása azt jelenti, hogy a kvantumállapot alakulása részben determinisztikus jellegű, és nem véletlenszerű, mert az ugrás mindig ugyanolyan kiszámítható módon történik a kiindulási pontból, ami ebben az esetben véletlenszerű.

Az elmélet alapvetően azt akarta bizonyítani, hogy ezek a tényezők ugyanolyan kiszámíthatatlanok, mint a természeti jelenségek. A vulkán valójában a kiszámíthatatlanság nagyszerű példája.

Megfelelő ellenőrzés esetén azonban mindkét helyzet kimenetele előre felismerhető, ami lehetővé teszi a korai intézkedést a legrosszabb elkerülése érdekében.

Végezetül kiválasztottunk egy nagyon magyarázó videót, hogy még többet értsen erről a témáról:

Egyébként, most már megértetted Schrödinger macskájának elméletét?

További információ: Az ember csillagporból van, teszi hivatalossá a tudomány

Források: Hiper cultura, Galileu magazin, Galileu magazin

Képek: Hyper cultura, Galileo Magazin, Total Biology, Medium, RTVE.ES