Schrödingerova mačka

Izvor: Wikipedija
Kvantna fizika
Schrödinger cat.png


Uvod u kvantnu mehaniku

Matematička formulacija kvantne mehanike

Schrödingerova mačka čeka sudbinu. Na slici je mačka, bočica otrova i izvor zračenja su u zapečaćenoj kutiji. Ako unutarnji monitor otkrije radioaktivnost (primjerice od raspada jednog atoma), bočica će se zatresti te ispustiti otrov koji će ubiti mačku. Kopenhagenska interpretacija kvantne mehanike implicira da nakon nekog vremena mačka je simultano živa i mrtva. Ipak, kad netko pogleda u kutiju, vidi mačku, ili živu ili mrtvu, nikako i živu i mrtvu. Ovo nas zapravo pita kad zapravo okončava kvantna superpozicija te zbilja kolabira u jednu ili drugu mogućnost.

Schrödingerova mačka je misaoni pokus koji ponekad opisujemo kao paradoks.[1] Djeluje u naizgled paradoksalnom kognitivnom pokusu u kvantnoj mehanici. Ispitivanje je razradio austrijski fizičar Erwin Schrödinger. Pokušava ilustrirati nedorečenost rane interpretacije kvantne mehanike pri prijelazu iz subatomskih u makroskopski sustav.

Pokus ilustrira što je Schrödinger vidio kad se problem Kopenhagenske interpretacije kvantne mehanike primijeni na svakodnevne objekte, jer tad na kraju ishod proturiječi zdravom razumu. Scenarij prikazuje mačku koja može biti i živa ili mrtva, ovisno o prijašnjem nasumičnom događaju. Iako je izvorni "pokus" bio zamišljen, slična se načela istraživalo i rabilo u praktičnim primjenama. Misaoni pokus često se pojavljivao u teorijskim raspravama interpretacijâ kvantne mehanike. Tijekom razvijanja ovog pokusa, Schrödinger je izmislio izraz Verschränkung (kvantna prepletenost).

Izvor i motiv[uredi | uredi kôd]

Schrödinger je ovaj pokus smislio kao raspravu za članak EPR koji je dobio ime po autorima Einsteinu, Podolskom i Rosenu 1935. godine.[2]

Opis[uredi | uredi kôd]

Mačka je smještena u čeličnu kutiju zajedno s Geigerovim brojačem, bočicom otrova, čekićem i sasvim malim komadićem radioaktivne tvari, toliko malim da se, možda u tijeku jednog sata jedan od atoma raspadne, ali također, s jednakom vjerojatnošću, možda ne raspadne niti jedan. Kada se radioaktivna tvar raspadne, Geigerov brojač je detektira i aktivira čekić koji pada na bočicu i oslobodi otrov, koji zatim ubije mačku. Ako se ni jedan od atoma ne raspadne, mačka preživi. Radioaktivni raspad je slučajan proces i ne postoji način da se predvidi kada će se dogoditi. Fizičari kažu da atom postoji u stanju poznatom kao superpozicija - i raspadnut i neraspadnut u isto vrijeme.

Sve dok se kutija ne otvori, promatrač ne zna je li mačka živa ili mrtva - jer je mačja sudbina suštinski povezana s tim je li se atom raspao ili nije i mačka bi, kako je rekao Schrödinger, bila "i živa i mrtva ... u jednakim dijelovima" sve dok nije promatrana. Psi-funkcija cijelog sustava bi to izrazila na način da bi i živa i mrtva mačka u kutiji bile pomiješane ili razmazane u jednakim omjerima.

Drugim riječima, dok se kutija ne otvori, mačje stanje je potpuno nepoznato i stoga se smatra da je mačka i živa i mrtva u isto vrijeme dok se ne promatra.

"Ako je mačka u kutiji i ako nema načina da kažete u kojem je stanju, morate je tretirati kao da je u svim mogućim stanjima - da je i živa i mrtva - u isto vrijeme", objašnjava Eric Martell,[3] profesor fizike i astronomije na Sveučilištu Millikin, Decatur, Illinois.[4] "Ako pokušate predvidjeti i pretpostavite da znate stanje mačke, (vjerojatno) ćete pogriješiti. Ako, s druge strane, pretpostavite da je u kombinaciji svih mogućih stanja u kojima može biti, bit ćete u pravu."

Čim bi pogledao u komoru, promatrač bi odmah znao je li mačka živa ili mrtva, a "superpozicija" mačke - ideja da je bila u oba stanja - urušila bi se ili u spoznaju da je "mačka živa" ili da je "mačka mrtva", ali ne oboje.

Paradoks kvantne mehanike "Schrödingerova mačka" prema višesvjetovnom predstavljanju. U ovom prikazu, svaki je događaj neka granična točka. Mačka je i živa i mrtva, neglede toga je li kutija otvorena, no "živa" i "mrtva" mačka nalaze se u dvjema odvojenim granama svemira koja su jednako stvarna, ali ta dva svijeta ne mogu biti u interakciji jedan s drugim.

Izvori[uredi | uredi kôd]

  1. Schrödingerov paradoks mačke [Schrödingerov paradoks mačke]. nationalgeographic.com (engleski). Pristupljeno 10. listopada 2022.
  2. EPR article: Can Quantum-Mechanical Description Reality Be Considered Complete?. Inačica izvorne stranice arhivirana 8. veljače 2006. Pristupljeno 15. kolovoza 2013. journal zahtijeva |journal= (pomoć)
  3. Eric Martell [Eric Martell]. evalantsoght.com (engleski). Pristupljeno 10. listopada 2022.
  4. Sveučilište Millikin [Sveučilište Millikin]. usnews.com (engleski). Pristupljeno 10. listopada 2022.

Vanjske poveznice[uredi | uredi kôd]

Logotip Zajedničkog poslužitelja
Na Zajedničkom poslužitelju postoje datoteke na temu: Schrödingerova mačka.