Lý thuyết con mèo của Schrödinger được tạo ra bởi nhà vật lý Erwin Schrödinger vào năm 1935. Về cơ bản, nó được tạo ra với mục đích giải quyết nghịch lý chồng chất lượng tử mà cho đến lúc đó vẫn chưa thể giải được. Về điều này, anh ấy nói rằng một con mèo có thể vừa chết vừa sống bên trong hộp.

Nhưng, hãy bắt đầu từ đầu. Tóm lại, sự chồng chất lượng tử mà chúng ta vừa đề cập nói rằng trong một hạt (nguyên tử, electron hoặc photon) có thể tồn tại đồng thời một số trạng thái năng lượng. Nhưng, chỉ cho đến khi được quan sát.

Nghe có vẻ khó hiểu? Và nó là. Ngay cả các nhà khoa học hiện tại cũng tiếp tục nghiên cứu này tại Đại học Yale, Hoa Kỳ.

Nhưng, trước khi bạn hiểu về lý thuyết này, điều đáng nói là chúng tôi không muốn bạn thử nghiệm nó với thú cưng của mình Lý thuyết con mèo của Schrödinger. Thậm chí bởi vì, nó đi kèm với các nguyên tố phóng xạ. Do đó, nó có thể gây nguy hiểm cho những người không hiểu về chủ đề này.

Vì vậy, hãy bình tĩnh và cùng chúng tôi tìm hiểu thêm một chút về lý thuyết này.

Rốt cuộc thì sao? con mèo của Schrödinger có phải là lý thuyết không?

Như chúng ta đã nói, vào năm 1935, nhà vật lý Erwin Schrödinger đã tạo ra thí nghiệm con mèo của Schrödinger. Tuy nhiên, mục đích chính của nó là làm nổi bật các giới hạn của "Bản giải thích Copenhagen" trong các ứng dụng thực tế. Đối với điều này, anh ấy đã đưa ra giả thuyết rằng con mèo bên trong hộp có thểsống và chết cùng một lúc.

Về cơ bản, thí nghiệm này diễn ra như sau: đầu tiên, anh đặt con mèo con vào trong hộp cùng với các hạt phóng xạ.

Sau đó, thí nghiệm bắt đầu với việc khả năng các hạt này có thể hoặc không thể lưu thông bên trong. Tuy nhiên, những người bên ngoài hộp không biết điều gì xảy ra ở đó, bên trong.

Sau đó, điều chưa biết sẽ xuất hiện. Đó là bởi vì, nếu con mèo là một hạt, nó có thể sống và chết cùng một lúc. Cách giải thích này thậm chí còn được coi là nổi tiếng nhất trong vật lý lượng tử. Vì lý do này, ông đã lấy các định luật của thế giới hạ nguyên tử và cơ học lượng tử làm cơ sở định hướng cho lý thuyết của mình.

Bởi vì họ nói rằng nếu bạn không biết trạng thái của một electron, nó có thể được coi là ở tất cả các trạng thái có thể xảy ra cùng một lúc. Tuy nhiên, điều này chỉ xảy ra cho đến khi nó được quan sát.

Bởi vì, nếu bạn sử dụng giao thoa ánh sáng để quan sát hiện tượng này, thì hai thực tại của thế giới hạ nguyên tử sẽ va chạm với nhau. Trên thực tế, chỉ có thể nhìn thấy một trong số chúng.

Thí nghiệm của Schrödinger được thực hiện như thế nào

Tiên nghiệm, thí nghiệm diễn ra bên trong một hộp kín. Bên trong nó, một máy đếm Geiger được đặt cùng với nguồn phân rã phóng xạ; một lọ kín chứa chất độc và con mèo.

Do đó, nếu hộp chứa chất phóng xạbắt đầu giải phóng các hạt, bộ đếm sẽ phát hiện ra sự hiện diện của bức xạ. Do đó, nó sẽ kích hoạt chiếc búa làm vỡ lọ thuốc độc và giết chết anh ta.

Điều đáng chú ý là trong thí nghiệm, lượng chất phóng xạ được sử dụng chỉ đủ 50%. cơ hội bị phát hiện. Do đó, vì không ai biết khi nào chất độc sẽ tiết ra và cũng không được phép nhìn vào bên trong hộp, con mèo có thể vừa sống vừa chết.

Tuy nhiên, như chúng tôi đã giải thích về tính hai mặt này chỉ có thể xảy ra vì không ai được phép mở hộp. Bởi vì, như chúng tôi đã đề cập, sự hiện diện của một người quan sát và ánh sáng sẽ chấm dứt cả hai thực tại. Tức là họ sẽ thực sự tìm hiểu xem con mèo thực sự còn sống hay đã chết.

Khoa học đã cứu con mèo khỏi Schrödinger như thế nào

Vậy, nó như thế nào một lý thuyết vẫn còn nổi tiếng cho đến ngày nay, một số nhà khoa học tại Đại học Yale, Hoa Kỳ, tuyên bố đã tìm ra cách chính xác để cứu con mèo khỏi thí nghiệm mèo nổi tiếng của Schrödinger. Về cơ bản, điều mà nhóm các nhà khoa học đã làm là khám phá hành vi của các hạt ở cấp độ lượng tử.

Theo họ, sự chuyển đổi ngẫu nhiên và đột ngột giữa các trạng thái năng lượng của các hạt được gọi là bước nhảy vọt lượng tử. Trên thực tế, chính nhờ bước nhảy này mà các nhà vật lý đã có thểthao tác và thay đổi kết quả.

Điều quan trọng cần lưu ý là thử nghiệm được thực hiện trên các nguyên tử nhân tạo gọi là bit lượng tử hoặc qubit. Ngẫu nhiên, những nguyên tử này được sử dụng làm đơn vị thông tin cơ bản trong máy tính lượng tử. Vì họ muốn tìm hiểu xem liệu có thể nhận được tín hiệu cảnh báo sớm rằng một bước nhảy sắp xảy ra hay không.

Bằng cách đó, họ sẽ hiểu được tình hình và có nhiều quyền kiểm soát hơn đối với thông tin lượng tử. Ngay cả bởi vì, việc quản lý cái gọi là dữ liệu lượng tử này, cũng như việc sửa các lỗi có thể xảy ra khi chúng xảy ra, có thể là những yếu tố quan trọng trong quá trình phát triển máy tính lượng tử hữu ích.

Rốt cuộc thì kết luận là gì ?

Do đó, đối với các nhà khoa học Mỹ, hiệu ứng mà thí nghiệm này thể hiện có nghĩa là sự gia tăng tính gắn kết trong quá trình nhảy, bất chấp sự quan sát của họ. Đặc biệt là bởi vì, khi phát hiện ra điều này, bạn không chỉ tránh được cái chết của con mèo mà còn có thể dự đoán được tình hình.

Tức là, hiện tượng này có thể được điều khiển. Do đó, con mèo của Schrödinger có thể được cứu.

Trên thực tế, đây là điểm quan trọng nhất của nghiên cứu này. Bởi vì việc đảo ngược một trong những sự kiện này có nghĩa là sự tiến hóa của trạng thái lượng tử, một phần, có tính chất tất định hơn là tính chất ngẫu nhiên. Đặc biệt là vì bước nhảy luôn xảy ra theo cùng một cách có thể dự đoán được từ điểm bắt đầu của nó, mà trong trường hợp này làngẫu nhiên.

Và nếu bạn vẫn chưa hiểu chức năng của tất cả những điều này, chúng tôi sẽ giải thích nó theo cách đơn giản hóa. Về cơ bản, những gì lý thuyết muốn chứng minh là những yếu tố như vậy không thể đoán trước được như hiện tượng tự nhiên. Nhân tiện, núi lửa là một ví dụ tuyệt vời về tính không thể đoán trước.

Tuy nhiên, nếu chúng được theo dõi chính xác, thì có thể phát hiện trước kết quả của cả hai tình huống. Sau đó, điều này cho phép thực hiện các hành động trước để tránh điều tồi tệ nhất.

Để kết luận, chúng tôi đã chọn một video rất giải thích để bạn hiểu thêm về chủ đề này:

Dù sao thì bạn bây giờ có thể hiểu lý thuyết con mèo của Schrödinger?

Đọc thêm: Con người được tạo ra từ bụi sao, khiến Khoa học chính thức

Nguồn: Hipercultura, Revista Galileu, Revista Galileu

Hình ảnh: Hipercultura, Revista Galileu, Biologia tổng, Trung bình, RTVE.ES