Šrēdingera kaķa teoriju radīja fiziķis Ervins Šrēdingers 1935. gadā. Būtībā tā tika radīta ar nolūku atrisināt kvantu superpozīcijas paradoksu, kas līdz tam bija neatrisināms. Lai to izdarītu, viņš apgalvoja, ka kaķis kastē var būt vienlaicīgi dzīvs un miris.

Bet atgriezīsimies pie sākuma. Īsumā, kvantu superpozīcija, ko tikko minējām, nosaka, ka daļiņā (atomā, elektronā vai fotonā) vienlaikus var pastāvēt vairāki enerģētiskie stāvokļi. Bet tikai līdz brīdim, kad tas tiek novērots.

Izklausās mulsinoši? Tā tas ir. Pat mūsdienu zinātnieki ir turpinājuši šos pētījumus Jeila Universitātē Amerikas Savienotajās Valstīs.

Taču, pirms tu saproti par šo teoriju, ir vērts uzsvērt, ka mēs nevēlamies, lai tu pārbaudītu Šrēdingera kaķa teoriju ar savu mājdzīvnieku, jo tā ir saistīta ar radioaktīviem elementiem, kas var būt bīstami tiem, kuri neizprot šo tēmu.

Tāpēc nomierinieties un kopā ar mums iepazīstiet šo teoriju nedaudz sīkāk.

Ko vispār saka Šrēdingera kaķa teorija?

Kā jau minējām, 1935. gadā fiziķis Ervins Šrēdingers (Erwin Schrödinger) izveidoja Šrēdingera kaķa eksperimentu, taču viņa galvenais nolūks bija izcelt "Kopenhāgenas interpretācijas" robežas praktiskajā pielietojumā. Šim nolūkam viņš izvirzīja hipotēzi, ka kaķis kastē var būt dzīvs un miris vienlaikus.

Būtībā šis eksperiments notika šādi: vispirms viņš ielika kaķēnu kastē kopā ar radioaktīvajām daļiņām.

Tad eksperiments sākas ar iespējām, vai šīs daļiņas var cirkulēt iekšpusē. Tomēr tie, kas atrodas ārpus kastes, nezina, kas notiek tur, iekšpusē.

Tas ir tāpēc, ka, ja kaķis būtu daļiņa, tas varētu būt dzīvs un miris vienlaikus. Patiesībā šī interpretācija tiek uzskatīta par slavenāko kvantu fizikā, tāpēc savas teorijas pamatā viņš izmantoja subatomārās pasaules likumus un kvantu mehāniku.

Jo viņi apgalvo, ka, ja nezināms elektrona stāvoklis, var uzskatīt, ka tas vienlaikus atrodas visos iespējamajos stāvokļos. Tomēr tā tas ir tikai līdz brīdim, kad to novēro.

Patiesībā, izmantojot gaismas interferenci, lai novērotu šo parādību, abas subatomārās pasaules realitātes saduras. Patiesībā būtu iespējams redzēt tikai vienu no tām.

Kā tika veikts Šrēdingera eksperiments

A priori eksperiments notika slēgtā kastē, kuras iekšpusē bija novietots Geigera skaitītājs ar radioaktīvā sabrukuma avotu, aizzīmogots flakons ar indi un kaķis.

Tāpēc, ja konteiners ar radioaktīvo materiālu sāktu izdalīt daļiņas, skaitītājs konstatētu radiācijas klātbūtni. Līdz ar to tas iedarbinātu āmuru, kas salauztu pudelīti ar indi un viņu nogalinātu.

Jāatzīmē, ka eksperimentā izmantotā radioaktīvā materiāla daudzums bija pietiekams, lai būtu tikai 50 % iespēja, ka tas tiks atklāts. Tāpēc, tā kā neviens nezināja brīdi, kad indi izdalīsies, un arī tāpēc, ka nebija atļauts ielūkoties kastē, kaķis varēja būt vai nu dzīvs, vai miris.

Tomēr, kā jau paskaidrojām, šī dualitāte bija iespējama tikai tāpēc, ka neviens nedrīkstēja atvērt kasti. Jo, kā jau minējām, novērotāja un gaismas klātbūtne izbeigtu abas realitātes. Tas ir, viņi uzzinātu pa īstam, vai kaķis patiešām ir dzīvs vai miris.

Kā zinātne izglāba Šrēdingera kaķi

Tāpēc, tā kā tā ir teorija, kas ir slavena vēl šodien, daži zinātnieki no Jēlas universitātes Amerikas Savienotajās Valstīs apgalvoja, ka ir atraduši precīzu veidu, kā glābt Šrēdingera slavenā kaķa eksperimenta bihiānu. Būtībā tas, ko šī zinātnieku grupa darīja, bija atklāt daļiņu uzvedību kvantu līmenī.

Pēc viņu domām, nejaušu un pēkšņu pāreju starp daļiņu enerģijas stāvokļiem sauc par kvantu lēcienu, un tieši ar šo lēcienu fiziķi varēja manipulēt un mainīt rezultātu.

Svarīgi, ka eksperiments tika veikts ar mākslīgiem atomiem, ko sauc par kvantu bitiem jeb kubītiem. Starp citu, šos atomus izmantoja kā informācijas pamatvienības kvantu datoros. Tā kā viņi vēlējās noskaidrot, vai ir iespējams saņemt agrīnu brīdinājuma signālu, ka drīz notiks lēciens.

Šādā veidā viņi varētu izprast situāciju un labāk kontrolēt kvantu informāciju. Patiesībā šo tā saukto kvantu datu pārvaldība, kā arī iespējamo kļūdu labošana, kad tās rodas, var būt svarīgi faktori, lai izstrādātu noderīgus kvantu datorus.

Kāds galu galā ir secinājums?

Tāpēc amerikāņu zinātniekiem šī eksperimenta uzrādītais efekts nozīmēja koherences palielināšanos lēciena laikā, neraugoties uz viņu novērojumiem. Ne tikai tāpēc, ka, to noskaidrojot, var ne tikai izvairīties no kaķa nāves, bet arī prognozēt situāciju.

Citiem vārdiem sakot, ar šo parādību var manipulēt. Līdz ar to Šrēdingera kaķi var glābt.

Patiesībā tas bija svarīgākais šī pētījuma punkts. Jo viena no šiem notikumiem apgriešana otrādi nozīmē, ka kvantu stāvokļa evolūcijai daļēji ir deterministisks, nevis nejaušs raksturs, jo lēciens vienmēr notiek tādā pašā paredzamā veidā no tā sākuma punkta, kas šajā gadījumā ir nejaušs.

Būtībā teorija vēlējās pierādīt, ka šie faktori ir tikpat neparedzami kā dabas parādības. Vulkāns patiesībā ir lielisks neparedzamības piemērs.

Tomēr, ja tiek veikta pareiza uzraudzība, ir iespējams iepriekš noteikt abu situāciju iznākumu. Tas ļauj savlaicīgi rīkoties, lai izvairītos no sliktākās situācijas.

Nobeigumā mēs esam atlasījuši ļoti skaidrojošu video, lai jūs varētu vēl labāk izprast šo tēmu:

Vai jūs tagad sapratāt Šrēdingera kaķa teoriju?

Lasīt vairāk: Zinātne oficiāli paziņo, ka cilvēks ir radīts no zvaigžņu putekļiem

Avoti: Hiper cultura, Galileu magazine, Galileu magazine

Attēli: Hyper cultura, Galileu Magazine, Total Biology, Medium, RTVE.ES