Teoria kota Schrödingera została stworzona przez fizyka Erwina Schrödingera w 1935 r. Zasadniczo została stworzona z zamiarem rozwiązania paradoksu superpozycji kwantowej, który do tego czasu był nierozwiązywalny. Aby to zrobić, stwierdził, że kot może być martwy i żywy w tym samym czasie w pudełku.

Ale przejdźmy do początku. W skrócie, superpozycja kwantowa, o której właśnie wspomnieliśmy, stwierdza, że w cząstce (atomie, elektronie lub fotonie) może istnieć kilka stanów energetycznych w tym samym czasie. Ale tylko do momentu, gdy zostanie to zaobserwowane.

Nawet współcześni naukowcy kontynuują te badania na Uniwersytecie Yale w Stanach Zjednoczonych.

Ale zanim zrozumiesz tę teorię, warto zaznaczyć, że nie chcemy, abyś testował teorię kota Schrödingera ze swoim zwierzakiem, ponieważ zawiera ona pierwiastki promieniotwórcze, które mogą być niebezpieczne dla tych, którzy nie rozumieją tematu.

Usiądź więc wygodnie i dowiedz się z nami nieco więcej o tej teorii.

Co w ogóle mówi teoria kota Schrödingera?

Jak już wspomnieliśmy, w 1935 roku fizyk Erwin Schrödinger stworzył eksperyment z kotem Schrödingera, ale jego głównym zamiarem było podkreślenie ograniczeń "interpretacji kopenhaskiej" w praktycznych zastosowaniach. W tym celu przedstawił hipotezę, że kot w pudełku może być jednocześnie żywy i martwy.

Zasadniczo eksperyment ten działał w następujący sposób: najpierw umieścił kociaka w pudełku wraz z cząstkami radioaktywnymi.

Eksperyment rozpoczyna się od sprawdzenia, czy cząstki te mogą krążyć wewnątrz pudełka, czy też nie. Jednak osoby znajdujące się na zewnątrz pudełka nie wiedzą, co dzieje się w jego wnętrzu.

Wynika to z faktu, że gdyby kot był cząsteczką, mógłby być jednocześnie żywy i martwy. W rzeczywistości ta interpretacja jest uważana za najbardziej znaną w fizyce kwantowej, dlatego też wykorzystał prawa świata subatomowego i mechaniki kwantowej do kierowania swoją teorią.

Twierdzą oni bowiem, że jeśli nie znamy stanu elektronu, można uznać, że znajduje się on we wszystkich możliwych stanach w tym samym czasie. Jest tak jednak tylko do momentu jego zaobserwowania.

W rzeczywistości, jeśli użyjesz interferencji światła do obserwacji tego zjawiska, dwie rzeczywistości świata subatomowego zderzą się. W rzeczywistości możliwe byłoby zobaczenie tylko jednej z nich.

Jak przeprowadzono eksperyment Schrödingera?

Eksperyment odbywał się w zamkniętym pudełku, w którym umieszczono licznik Geigera ze źródłem rozpadu radioaktywnego, zapieczętowaną fiolkę z trucizną oraz kota.

Dlatego też, gdyby pojemnik z materiałem radioaktywnym zaczął uwalniać cząsteczki, licznik wykryłby obecność promieniowania. W konsekwencji uruchomiłby młotek, który rozbiłby fiolkę z trucizną i zabiłby go.

Warto zaznaczyć, że w eksperymencie wykorzystano taką ilość materiału radioaktywnego, która dawała jedynie 50% szans na wykrycie. W związku z tym, ponieważ nikt nie znał momentu uwolnienia trucizny, a także nie wolno było zaglądać do wnętrza pudełka, kot mógł być albo żywy, albo martwy.

Jednak, jak już wyjaśniliśmy, ta dwoistość była możliwa tylko dlatego, że nikomu nie pozwolono otworzyć pudełka. Ponieważ, jak już wspomnieliśmy, obecność obserwatora i światła zakończyłaby dwie rzeczywistości. To znaczy, dowiedzieliby się naprawdę, czy kot był naprawdę żywy, czy martwy.

Jak nauka uratowała kota Schrödingera

W związku z tym, że jest to teoria, która jest znana do dziś, niektórzy naukowcy z Uniwersytetu Yale w Stanach Zjednoczonych twierdzili, że znaleźli dokładny sposób na uratowanie bichianu słynnego eksperymentu kota Schrödingera. Zasadniczo to, co zrobiła grupa naukowców, to odkrycie zachowania cząstek na poziomie kwantowym.

Według nich losowe i nagłe przejście między stanami energetycznymi cząstek jest znane jako skok kwantowy i to właśnie dzięki niemu fizycy byli w stanie manipulować i zmieniać wynik.

Co ważne, eksperyment został przeprowadzony na sztucznych atomach zwanych bitami kwantowymi lub kubitami. Nawiasem mówiąc, atomy te były używane jako podstawowe jednostki informacji w komputerach kwantowych. Ponieważ chciano dowiedzieć się, czy możliwe jest otrzymanie wczesnego sygnału ostrzegawczego, że wkrótce nastąpi skok.

W ten sposób mogliby zrozumieć sytuację i mieć większą kontrolę nad informacjami kwantowymi. W rzeczywistości zarządzanie tak zwanymi danymi kwantowymi, a także korygowanie ewentualnych błędów w miarę ich występowania, może być ważnym czynnikiem w rozwoju użytecznych komputerów kwantowych.

Jaki jest w końcu wniosek?

Dlatego dla amerykańskich naukowców efekt wykazany w tym eksperymencie oznaczał wzrost koherencji podczas skoku, pomimo ich obserwacji. Nie tylko dlatego, że odkrywając to, można nie tylko uniknąć śmierci kota, ale także przewidzieć sytuację.

Innymi słowy, zjawiskiem można manipulować, a co za tym idzie, uratować kota Schrödingera.

W rzeczywistości był to najważniejszy punkt tego badania. Ponieważ odwrócenie jednego z tych zdarzeń oznacza, że ewolucja stanu kwantowego ma częściowo charakter deterministyczny, a nie losowy, ponieważ skok zawsze zachodzi w ten sam przewidywalny sposób od punktu początkowego, który w tym przypadku jest losowy.

Zasadniczo teoria ta chciała udowodnić, że czynniki te są tak samo nieprzewidywalne jak zjawiska naturalne. Wulkan jest w rzeczywistości doskonałym przykładem nieprzewidywalności.

Jednak przy odpowiednim monitorowaniu możliwe jest wcześniejsze wykrycie wyniku obu sytuacji, co pozwala na wczesne podjęcie działań w celu uniknięcia najgorszego.

Podsumowując, wybraliśmy bardzo objaśniający film, abyś mógł jeszcze lepiej zrozumieć ten temat:

W każdym razie, czy zrozumiałeś teraz teorię kota Schrödingera?

Czytaj więcej: Człowiek jest zbudowany z gwiezdnego pyłu, nauka ogłasza oficjalnie

Źródła: Hiper cultura, magazyn Galileu, magazyn Galileu

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