ทฤษฎีแมวของชเรอดิงเงอร์สร้างขึ้นโดยนักฟิสิกส์ เออร์วิน ชเรอดิงเงอร์ ในปี 1935 โดยพื้นฐานแล้ว ทฤษฎีนี้ถูกสร้างขึ้นโดยมีจุดประสงค์เพื่อแก้ปัญหาความขัดแย้งซ้อนทับทางควอนตัม ซึ่งจนถึงตอนนั้นก็ยังแก้ไขไม่ได้ สำหรับเรื่องนี้ เขากล่าวว่าแมวสามารถตายและมีชีวิตอยู่ได้ในเวลาเดียวกันภายในกล่อง

แต่ ไปที่จุดเริ่มต้นกัน โดยสรุป การซ้อนทับควอนตัมที่เราเพิ่งกล่าวถึงระบุว่าในอนุภาค (อะตอม อิเล็กตรอน หรือโฟตอน) สามารถมีสถานะพลังงานหลายสถานะพร้อมกันได้ แต่จนกว่าจะสังเกตเห็นเท่านั้น

ฟังดูสับสนใช่ไหม และมันก็เป็น. แม้แต่นักวิทยาศาสตร์ในปัจจุบันก็ยังทำการวิจัยต่อที่มหาวิทยาลัยเยลในสหรัฐอเมริกา

แต่ก่อนที่คุณจะเข้าใจเกี่ยวกับทฤษฎีนี้ ควรกล่าวว่าเราไม่ต้องการให้คุณทดสอบกับสัตว์เลี้ยงของคุณ ทฤษฎีแมวของชโรดิงเงอร์ แม้ว่ามันจะมาพร้อมกับธาตุกัมมันตภาพรังสีก็ตาม ดังนั้นจึงอาจเป็นอันตรายได้สำหรับผู้ที่ไม่เข้าใจหัวข้อนี้

ดังนั้น ใจเย็นๆ แล้วมาทำความเข้าใจเพิ่มเติมเกี่ยวกับทฤษฎีนี้กับเราอีกสักหน่อย

ท้ายที่สุดแล้ว อะไร แมวของชโรดิงเงอร์พูดตามทฤษฎีหรือไม่

อย่างที่เราพูด ในปี 1935 นักฟิสิกส์เออร์วิน ชเรอดิงเงอร์ ได้สร้างการทดลองแมวของชโรดิงเงอร์ อย่างไรก็ตาม จุดประสงค์หลักคือเพื่อเน้นย้ำขีดจำกัดของ "การตีความโคเปนเฮเกน" ในการใช้งานจริง สำหรับเรื่องนี้ เขาเสนอสมมติฐานว่าแมวอยู่ในกล่องได้มีชีวิตและตายในเวลาเดียวกัน

โดยพื้นฐานแล้ว การทดลองนี้ทำงานดังนี้: ขั้นแรก เขาวางลูกแมวไว้ในกล่องพร้อมกับอนุภาคกัมมันตภาพรังสี

จากนั้นการทดลองจะเริ่มต้นด้วย ความเป็นไปได้ที่อนุภาคเหล่านี้จะสามารถไหลเวียนภายในได้หรือไม่ อย่างไรก็ตาม ผู้ที่อยู่นอกกรอบไม่รู้ว่าเกิดอะไรขึ้นข้างในนั้น

สิ่งที่ไม่รู้จึงเข้ามาแทนที่ นั่นเพราะถ้าแมวเป็นอนุภาค มันอาจจะมีชีวิตและตายได้ในเวลาเดียวกัน การตีความนี้ถือว่ามีชื่อเสียงที่สุดในฟิสิกส์ควอนตัม ด้วยเหตุผลนี้ เขาจึงใช้กฎของโลกอะตอมและกลศาสตร์ควอนตัมเป็นพื้นฐานในการชี้นำทฤษฎีของเขา

เพราะพวกเขาระบุว่าถ้าคุณไม่รู้สถานะของ อิเล็กตรอนจะถือว่าอยู่ในสถานะที่เป็นไปได้ทั้งหมดในเวลาเดียวกัน อย่างไรก็ตาม สิ่งนี้จะเกิดขึ้นจนกว่าจะมีการสังเกตเท่านั้น

เพราะถ้าคุณใช้การแทรกสอดของแสงเพื่อสังเกตปรากฏการณ์นี้ ความเป็นจริงทั้งสองของโลกในระดับอะตอมจะชนกัน ในความเป็นจริง เป็นไปได้ที่จะเห็นหนึ่งในนั้นเท่านั้น

วิธีดำเนินการทดลองของชเรอดิงเงอร์

เบื้องต้น การทดลองเกิดขึ้นภายใน กล่องปิด ภายในนั้น มีการวางไกเกอร์เคาน์เตอร์ไว้ด้วยกัน โดยมีแหล่งกำเนิดกัมมันตภาพรังสีที่สลายตัว ขวดที่ปิดผนึกด้วยยาพิษและแมว

ดังนั้นหากภาชนะบรรจุสารกัมมันตภาพรังสีเริ่มปล่อยอนุภาค ตัวนับจะตรวจจับการมีอยู่ของรังสี ดังนั้น มันจะกระตุ้นค้อนซึ่งจะทำให้ขวดยาพิษแตกและฆ่ามันได้

เป็นที่น่าสังเกตว่าในการทดลอง ปริมาณสารกัมมันตภาพรังสีที่ใช้นั้นเพียงพอที่จะมีเพียง 50% มีโอกาสถูกตรวจพบ ดังนั้น เนื่องจากไม่มีใครรู้ว่าเมื่อใดที่พิษจะถูกปล่อยออกมา และมันก็ไม่ได้รับอนุญาตให้มองเข้าไปในกล่องด้วย ดังนั้นแมวจึงอาจเป็นได้ทั้งที่มีชีวิตและตายแล้ว

อย่างไรก็ตาม ดังที่เราได้อธิบายความเป็นคู่นี้ไปแล้ว เป็นไปได้เพียงเพราะไม่มีใครได้รับอนุญาตให้เปิดกล่อง เพราะอย่างที่เรากล่าวไปแล้ว การมีอยู่ของผู้สังเกตและแสงสว่างจะทำให้ความจริงทั้งสองหมดสิ้นไป นั่นคือพวกเขาจะได้รู้ว่าแมวมีชีวิตหรือตายจริงๆ แล้ว

วิทยาศาสตร์ช่วยชีวิตแมวจากชเรอดิงเงอร์ได้อย่างไร

แล้วมันเป็นอย่างไร ทฤษฎีที่ยังคงมีชื่อเสียงมาจนถึงทุกวันนี้ นักวิทยาศาสตร์บางคนที่มหาวิทยาลัยเยล ในสหรัฐอเมริกา อ้างว่าได้ค้นพบวิธีที่แน่นอนในการช่วยแมวจากการทดลองแมวที่มีชื่อเสียงของชเรอดิงเงอร์ โดยพื้นฐานแล้ว สิ่งที่กลุ่มนักวิทยาศาสตร์ทำคือการค้นพบพฤติกรรมของอนุภาคในระดับควอนตัม

ตามที่พวกเขากล่าวไว้ การเปลี่ยนแปลงแบบสุ่มและกะทันหันระหว่างสถานะพลังงานของอนุภาคเรียกว่าการกระโดดควอนตัม ในความเป็นจริงการกระโดดครั้งนี้ทำให้นักฟิสิกส์สามารถทำได้จัดการและเปลี่ยนแปลงผลลัพธ์

โปรดทราบว่าการทดลองนี้ดำเนินการกับอะตอมเทียมที่เรียกว่าควอนตัมบิตหรือคิวบิต อนึ่ง อะตอมเหล่านี้ถูกใช้เป็นหน่วยพื้นฐานของข้อมูลในคอมพิวเตอร์ควอนตัม เนื่องจากพวกเขาต้องการทราบว่าเป็นไปได้หรือไม่ที่จะได้รับสัญญาณเตือนล่วงหน้าว่าการกระโดดกำลังจะเกิดขึ้น

ด้วยวิธีนี้ พวกเขาจะเข้าใจสถานการณ์และควบคุมข้อมูลควอนตัมได้มากขึ้น แม้ว่าการจัดการสิ่งที่เรียกว่าข้อมูลควอนตัมเหล่านี้ ตลอดจนการแก้ไขข้อผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นเมื่อเกิดขึ้น อาจเป็นปัจจัยสำคัญในการพัฒนาคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่เป็นประโยชน์

สรุปแล้วเป็นอย่างไร ?

ดังนั้น สำหรับนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน ผลที่แสดงให้เห็นจากการทดลองนี้หมายถึงความสอดคล้องกันที่เพิ่มขึ้นระหว่างการกระโดด แม้ว่าพวกเขาจะสังเกตเห็นก็ตาม โดยเฉพาะอย่างยิ่งเพราะการค้นพบนี้ คุณไม่เพียงแต่จะหลีกเลี่ยงการตายของแมวเท่านั้น แต่ยังสามารถทำนายสถานการณ์ได้ด้วย

นั่นคือ ปรากฏการณ์นี้สามารถถูกควบคุมได้ ด้วยเหตุนี้ จึงสามารถช่วยแมวของชเรอดิงเงอร์ได้

อันที่จริง นี่เป็นประเด็นที่สำคัญที่สุดของการศึกษานี้ เนื่องจากการย้อนกลับหนึ่งในเหตุการณ์เหล่านี้หมายความว่าวิวัฒนาการของสถานะควอนตัมมีส่วนกำหนดขึ้นมากกว่าตัวละครแบบสุ่ม โดยเฉพาะอย่างยิ่งเนื่องจากการกระโดดเกิดขึ้นในลักษณะที่คาดเดาได้เสมอจากจุดเริ่มต้น ซึ่งในกรณีนี้ก็คือแบบสุ่ม

และหากคุณยังไม่เข้าใจการทำงานของทั้งหมดนี้ เราจะอธิบายให้เข้าใจง่ายขึ้น โดยพื้นฐานแล้ว สิ่งที่ทฤษฎีต้องการพิสูจน์ก็คือปัจจัยดังกล่าวไม่สามารถคาดเดาได้พอๆ กับปรากฏการณ์ทางธรรมชาติ อย่างไรก็ตาม ภูเขาไฟเป็นตัวอย่างที่ดีของความไม่แน่นอน

อย่างไรก็ตาม หากได้รับการตรวจสอบอย่างถูกต้อง จะสามารถตรวจพบผลลัพธ์ของทั้งสองสถานการณ์ได้ล่วงหน้า ซึ่งจะช่วยให้สามารถดำเนินการล่วงหน้าเพื่อหลีกเลี่ยงสิ่งที่เลวร้ายที่สุด

โดยสรุป เราได้เลือกวิดีโอที่อธิบายได้ดีเพื่อให้คุณเข้าใจมากยิ่งขึ้นเกี่ยวกับเรื่องนี้:

อย่างไรก็ตาม คุณ ตอนนี้สามารถเข้าใจทฤษฎีแมวของชโรดิงเงอร์ได้หรือไม่

อ่านเพิ่มเติม: Man is made of star dust, makes Science official

Sources: Hipercultura, Revista Galileu, Revista Galileu

Images: Hipercultura, Revista Galileu, Biologia ทั้งหมด, ปานกลาง, RTVE.ES