Ce este pisica lui SchröDinger?

Este important de reținut că nicio pisică reală, reală sau suprapusă, nu a fost rănită în timpul creării acestui articol Popeye and Cloudy. (Glumă din interior pentru specialiştii în fizică).

Erwin Schrödinger a fost contemporan cu alți fizicieni eminenti precum Albert Einstein și Neils Bohr, deși era mai interesat de un domeniu relativ nou numit fizica cuantică. Fizica cuantică, în general, a fost împotriva multor a ceea ce Einstein și Bohr considerau a fi fapt științific, ceea ce a dus la o serie de dezbateri la nivel înalt între Schrödinger și Einstein. Unul dintre aceste argumente conținea un experiment de gândire paradoxal pe care îl cunoaștem acum ca pisica lui Schrödinger, deși pisica nu a fost niciodată mai mult decât teoretică.

Una dintre problemele inerente sistemelor subatomice este dificultatea observației umane. Se poate presupune că particulele subatomice se comportă într-un anumit fel, dar introducerea unui microscop sau a unei camere pentru a le observa în acțiune poate afecta negativ comportamentul natural al sistemului subatomic. Acesta ar fi echivalentul unei clase de elevi care își schimbă comportamentul odată ce au descoperit un echipaj de filmare documentar în cameră. Același lucru se întâmplă atunci când fizicienii încearcă să observe obiecte foarte mici.

„Pisica lui Schrödinger” este în esență o lecție obiect despre problemele de a te baza doar pe observație atunci când ai de-a face cu sistemele subatomice. Schrödinger a sugerat un experiment în care o pisică vie ar fi plasată într-o cușcă pe o parte a unui tub metalic. Lângă pisică ar fi o fiolă care conține gaz otrăvitor și un mecanism de declanșare. Un om de știință ar plasa o cantitate foarte mică de substanță radioactivă la celălalt capăt al tubului. Acest material radioactiv s-ar descompune cu o viteză de un atom pe oră, dar șansele ca acest lucru să se întâmple sunt de cincizeci și cincizeci. Dacă un atom ar fi într-adevăr eliberat, ar provoca spargerea fiolei cu gaz otrăvitor și pisica ar muri. Nicio dezintegrare atomică ar însemna că pisica trăiește.

Odată ce acest tub teoretic a fost sigilat, nu ar fi posibilă nicio observație din exterior. Nimeni nu ar putea să se înregistreze la „Pisica lui Schrödinger” timp de o oră întreagă. După ce au trecut 60 de minute, întrebarea pentru experimentator ar fi „Este pisica lui Schrödinger vie sau moartă?”. Conform teoriilor lui Einstein, pisica ar fi fie moartă, fie vie, fără cale de mijloc. Doar atunci când tubul a fost deschis și starea pisicii a devenit observabilă a putut fi găsit un răspuns definitiv. Einstein ar vedea fie o pisică moartă, fie vie, deoarece Dumnezeu nu joacă zaruri cu universul.

Totuși, conform teoriei lui Schrödinger a fizicii cuantice, pisica se află de fapt în două stări diferite în același timp. O versiune a pisicii este moartă, dar alta este încă în viață. Acesta este modul în care ar trebui să funcționeze și sistemele subatomice, ceea ce creează paradoxul. O pisică trăiește într-un sistem macroscopic, în care obiectele fie trăiesc, fie nu. Nu există cale de mijloc, cum ar fi o jumătate de pisică vie. În fizica cuantică, totuși, pisica teoretică a lui Schrödinger ar putea exista în diferite stări, de la complet vie la moartă și în toate etapele intermediare. Toate aceste stări, cunoscute sub numele de suprapunere, sunt rezultate posibile ale experimentului, deși doar una a putut fi observată ca adevărată atunci când omul de știință a examinat pisica.

Schrödinger însuși și-a exprimat ulterior regretul că a folosit o pisică ca victimă potențială a unui experiment de gândire paradoxal. Ideea lui inițială a fost să ilustreze unele dintre problemele observării sistemelor subatomice și să tragă concluzii atunci când actul de observație ar putea denatura rezultatele. Luând paradoxul din lumea subatomică mai mică și mutându-l în lumea macroscopică mai mare, Schrödinger și-a demonstrat într-adevăr punctul său de vedere lui Einstein și altora, dar lecția sa teoretică a obiectului va fi cunoscută pentru totdeauna sub numele de „Pisica lui Schrödinger”.