De kattentheorie van Schrödinger werd in 1935 gecreëerd door de natuurkundige Erwin Schrödinger met de bedoeling om de kwantum superpositieparadox op te lossen, die tot dan toe onoplosbaar was. Om dit te doen, stelde hij dat een kat tegelijkertijd dood en levend kan zijn in een doos.

Maar laten we teruggaan naar het begin. In het kort stelt kwantum superpositie, waar we het net over hadden, dat in een deeltje (atoom, elektron of foton) verschillende energietoestanden tegelijkertijd kunnen bestaan. Maar alleen totdat het wordt waargenomen.

Zelfs hedendaagse wetenschappers hebben dit onderzoek voortgezet aan de Yale University in de Verenigde Staten.

Maar voordat je deze theorie begrijpt, is het de moeite waard om erop te wijzen dat we niet willen dat je de theorie van Schrödinger's kat met je huisdier test, omdat er radioactieve elementen in zitten, die gevaarlijk kunnen zijn voor degenen die het onderwerp niet begrijpen.

Dus, ga zitten en kom samen met ons wat meer te weten over deze theorie.

Wat zegt de theorie van Schrödinger's kat eigenlijk?

Zoals we al hebben gezegd, creëerde de natuurkundige Erwin Schrödinger in 1935 het experiment met de kat van Schrödinger, maar zijn belangrijkste bedoeling was om de grenzen van de "Kopenhagen-interpretatie" in praktische toepassingen aan te geven. Hiertoe presenteerde hij de hypothese dat de kat in een doos tegelijkertijd levend en dood kon zijn.

In principe werkte dit experiment als volgt: eerst stopte hij het kitten in de doos, samen met radioactieve deeltjes.

Het experiment begint dan met de mogelijkheden of deze deeltjes al dan niet binnenin kunnen circuleren. Degenen buiten de doos weten echter niet wat er daar, binnenin, gebeurt.

Als de kat een deeltje zou zijn, zou hij namelijk tegelijkertijd levend en dood kunnen zijn. Deze interpretatie wordt zelfs beschouwd als de beroemdste in de kwantumfysica, en daarom gebruikte hij de wetten van de subatomaire wereld en de kwantummechanica als leidraad voor zijn theorie.

Ze stellen namelijk dat als je de toestand van een elektron niet kent, het kan worden beschouwd als zijnde in alle mogelijke toestanden tegelijkertijd. Dit is echter alleen het geval totdat het wordt waargenomen.

In feite, als je lichtinterferentie gebruikt om dit fenomeen waar te nemen, botsen de twee werkelijkheden van de subatomaire wereld. In feite zou het slechts mogelijk zijn om één van hen te zien.

Hoe het experiment van Schrödinger werd uitgevoerd

A priori vond het experiment plaats in een gesloten doos, met daarin een geigerteller met een radioactieve vervalbron, een verzegeld flesje met gif en de kat.

Dus als de container met radioactief materiaal deeltjes begon af te geven, zou de teller de aanwezigheid van straling detecteren. Daardoor zou de hamer worden geactiveerd, waardoor de flacon met gif zou breken en hij zou sterven.

Het is de moeite waard om erop te wijzen dat in het experiment de hoeveelheid radioactief materiaal zo groot was dat het slechts 50% kans had om te worden gedetecteerd. Daarom, omdat niemand het moment zou weten waarop het gif zou vrijkomen, en ook omdat het niet was toegestaan om in de doos te kijken, kon de kat zowel levend als dood zijn.

Maar, zoals we al hebben uitgelegd, was deze dualiteit alleen mogelijk omdat niemand de doos mocht openen. Want, zoals we al hebben gezegd, de aanwezigheid van een waarnemer, en van licht, zou een einde maken aan de twee realiteiten. Dat wil zeggen, ze zouden er echt achter komen of de kat echt leefde of dood was.

Hoe de wetenschap de kat van Schrödinger redde

Daarom, omdat het een theorie is die vandaag de dag nog steeds beroemd is, hebben enkele wetenschappers van de Yale University in de Verenigde Staten beweerd dat ze de exacte manier hebben gevonden om de bichian van het beroemde kattenexperiment van Schrödinger te redden. Wat de groep wetenschappers in feite deed, was het gedrag van deeltjes op kwantumniveau ontdekken.

Volgens hen staat de willekeurige en plotselinge overgang tussen de energietoestanden van de deeltjes bekend als een kwantumsprong en was het precies met deze sprong dat natuurkundigen het resultaat konden manipuleren en veranderen.

Belangrijk is dat het experiment werd uitgevoerd op kunstmatige atomen die kwantumbits of qubits worden genoemd. Deze atomen worden overigens gebruikt als basiseenheden van informatie in kwantumcomputers. Omdat ze wilden uitzoeken of het mogelijk was om een vroegtijdig waarschuwingssignaal te ontvangen dat een sprong op het punt staat te gebeuren.

Op deze manier zouden ze de situatie begrijpen en meer controle hebben over de kwantuminformatie. In feite kan het beheer van deze zogenaamde kwantumgegevens, evenals de correctie van mogelijke fouten wanneer deze optreden, belangrijke factoren zijn in de ontwikkeling van bruikbare kwantumcomputers.

Wat is uiteindelijk de conclusie?

Voor de Amerikaanse wetenschappers betekende het effect van dit experiment dus de toename van de coherentie tijdens de sprong, ondanks hun observatie. Niet in de laatste plaats omdat je door dit uit te zoeken niet alleen de dood van de kat kunt voorkomen, maar ook de situatie kunt voorspellen.

Met andere woorden, het fenomeen kan gemanipuleerd worden en dus kan de kat van Schrödinger gered worden.

In feite was dit het belangrijkste punt van deze studie. Want het omkeren van een van deze gebeurtenissen betekent dat de evolutie van de kwantumtoestand gedeeltelijk een deterministisch karakter heeft, en niet willekeurig, omdat de sprong altijd op dezelfde voorspelbare manier plaatsvindt vanaf het beginpunt, dat in dit geval willekeurig is.

Wat de theorie eigenlijk wilde bewijzen is dat deze factoren net zo onvoorspelbaar zijn als natuurlijke fenomenen. De vulkaan is in feite een geweldig voorbeeld van onvoorspelbaarheid.

Bij een juiste controle is het echter mogelijk om de uitkomst van beide situaties van tevoren te detecteren, zodat vroegtijdig actie kan worden ondernomen om het ergste te voorkomen.

Tot slot hebben we een zeer verhelderende video voor je geselecteerd om nog meer over dit onderwerp te begrijpen:

Hoe dan ook, heb je de theorie van Schrödingers kat nu begrepen?

Lees meer: De mens is gemaakt van sterrenstof, dat maakt de wetenschap officieel

Bronnen: Hiper cultura, Galileu magazine, Galileu magazine

Afbeeldingen: Hyper cultura, Galileo Magazine, Totale biologie, Medium, RTVE.ES