Schrödingerio katės teoriją sukūrė fizikas Erwinas Schrödingeris 1935 m. Iš esmės ji buvo sukurta siekiant išspręsti kvantinės superpozicijos paradoksą, kuris iki tol buvo neišsprendžiamas. Norėdamas tai padaryti, jis teigė, kad katė dėžėje vienu metu gali būti ir negyva, ir gyva.

Tačiau grįžkime į pradžią. Trumpai tariant, kvantinė superpozicija, kurią ką tik paminėjome, teigia, kad dalelėje (atome, elektrone ar fotone) vienu metu gali egzistuoti kelios energetinės būsenos. Tačiau tik tol, kol ji nepastebima.

Skamba painiai? Taip ir yra. Netgi šių dienų mokslininkai tęsė šiuos tyrimus Jeilio universitete Jungtinėse Amerikos Valstijose.

Tačiau prieš pradedant domėtis šia teorija, verta pabrėžti, kad nenorime, jog išbandytumėte Šredingerio katės teoriją su savo augintiniu, nes ji turi radioaktyvių elementų, kurie gali būti pavojingi tiems, kurie nesupranta šios temos.

Taigi, nusiraminkite ir kartu su mumis sužinokite šiek tiek daugiau apie šią teoriją.

Ką vis dėlto sako Schrödingerio katės teorija?

Kaip jau minėjome, 1935 m. fizikas Ervinas Šrėdingeris (Erwin Schrödinger) sukūrė Šrėdingerio katės eksperimentą, tačiau jo pagrindinis tikslas buvo išryškinti "Kopenhagos interpretacijos" praktinio taikymo ribas. Šiuo tikslu jis iškėlė hipotezę, kad dėžėje esanti katė vienu metu gali būti ir gyva, ir negyva.

Iš esmės šis eksperimentas vyko taip: pirmiausia jis į dėžutę įdėjo kačiuką ir radioaktyviąsias daleles.

Tuomet eksperimentas pradedamas nuo galimybių, ar šios dalelės gali cirkuliuoti dėžės viduje. Tačiau tie, kurie yra už dėžės ribų, nežino, kas vyksta ten, viduje.

Taip yra todėl, kad, jei katė būtų dalelė, ji galėtų būti ir gyva, ir negyva tuo pačiu metu. Tiesą sakant, ši interpretacija yra laikoma garsiausia kvantinėje fizikoje, todėl savo teorijoje jis rėmėsi subatominio pasaulio ir kvantinės mechanikos dėsniais.

Juk jie teigia, kad jei nežinome elektrono būsenos, galima manyti, kad jis vienu metu yra visose įmanomose būsenose. Tačiau taip yra tik tol, kol jis nėra stebimas.

Tiesą sakant, jei šiam reiškiniui stebėti naudosite šviesos interferenciją, susidurs dvi subatominio pasaulio tikrovės. Iš tikrųjų būtų įmanoma pamatyti tik vieną iš jų.

Kaip buvo atliktas Schrödingerio eksperimentas

A priori eksperimentas vyko uždaroje dėžėje, į kurią buvo įdėtas Geigerio skaitiklis su radioaktyvaus skilimo šaltiniu, užplombuotas buteliukas su nuodais ir katė.

Todėl, jei konteineris su radioaktyviąja medžiaga pradėtų skleisti daleles, skaitiklis užfiksuotų radiaciją. Vadinasi, jis įjungtų plaktuką, kuris sudaužytų buteliuką su nuodais ir jį nužudytų.

Verta pabrėžti, kad eksperimente panaudotos radioaktyviosios medžiagos kiekis buvo pakankamas, kad ją aptikti būtų tik 50 % tikimybė. Todėl, kadangi niekas nežinojo momento, kada nuodai bus paleisti, ir kadangi nebuvo leidžiama pažvelgti į dėžės vidų, katė galėjo būti arba gyva, arba negyva.

Tačiau, kaip jau paaiškinome, šis dvilypumas buvo įmanomas tik todėl, kad niekam nebuvo leista atidaryti dėžės. Nes, kaip jau minėjome, stebėtojo ir šviesos buvimas būtų nutraukęs dviejų tikrovių egzistavimą. Tai reiškia, kad jie būtų iš tikrųjų išsiaiškinę, ar katė iš tikrųjų gyva, ar negyva.

Kaip mokslas išgelbėjo Schrödingerio katę

Todėl, kadangi ši teorija tebėra garsi ir šiandien, kai kurie mokslininkai iš Jeilio universiteto Jungtinėse Amerikos Valstijose teigė radę tikslų būdą, kaip išgelbėti garsiojo Schrödingerio katės eksperimento bichianą. Iš esmės tai, ką padarė mokslininkų grupė, buvo dalelių elgsenos kvantiniame lygmenyje atradimas.

Pasak jų, atsitiktinis ir staigus perėjimas tarp dalelių energijos būsenų vadinamas kvantiniu šuoliu, ir būtent šiuo šuoliu fizikai galėjo manipuliuoti ir pakeisti rezultatą.

Svarbu tai, kad eksperimentas buvo atliktas su dirbtiniais atomais, vadinamais kvantiniais bitais arba kubitais. Beje, šie atomai naudojami kaip pagrindiniai informacijos vienetai kvantiniuose kompiuteriuose. Kadangi jie norėjo išsiaiškinti, ar įmanoma gauti išankstinį įspėjamąjį signalą, kad netrukus įvyks šuolis.

Tokiu būdu jie suprastų situaciją ir galėtų geriau kontroliuoti kvantinę informaciją. Iš tikrųjų šių vadinamųjų kvantinių duomenų valdymas ir galimų klaidų taisymas joms atsiradus gali būti svarbūs veiksniai kuriant naudingus kvantinius kompiuterius.

Kokia vis dėlto yra išvada?

Todėl amerikiečių mokslininkams šio eksperimento metu parodytas efektas reiškė, kad, nepaisant jų pastebėjimo, šuolio metu padidėja koherentiškumas. Ne mažiau svarbu ir tai, kad, tai išsiaiškinus, galima ne tik išvengti katės mirties, bet ir numatyti situaciją.

Kitaip tariant, reiškiniu galima manipuliuoti. Vadinasi, galima išgelbėti Schrödingerio katę.

Tiesą sakant, tai ir buvo svarbiausias šio tyrimo momentas. Nes vieno iš šių įvykių apvertimas reiškia, kad kvantinės būsenos evoliucija iš dalies turi deterministinį, o ne atsitiktinį pobūdį, nes šuolis visada vyksta tuo pačiu nuspėjamu būdu nuo pradinio taško, kuris šiuo atveju yra atsitiktinis.

Iš esmės šia teorija norėta įrodyti, kad šie veiksniai yra tokie pat nenuspėjami kaip ir gamtos reiškiniai. Iš tiesų ugnikalnis yra puikus nenuspėjamumo pavyzdys.

Tačiau tinkamai stebint galima iš anksto nustatyti abiejų situacijų pasekmes. Tai leidžia iš anksto imtis veiksmų, kad būtų išvengta blogiausio.

Pabaigai parinkome labai aiškų vaizdo įrašą, kad dar geriau suprastumėte šią temą:

Bet kokiu atveju, ar dabar supratote Schrödingerio katės teoriją?

Skaityti daugiau: Žmogus yra sukurtas iš žvaigždžių dulkių, skelbia mokslas

Šaltiniai: Hiper cultura, Galileu magazine, Galileu magazine

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