Kot Schrödingera: na czym polega ten eksperyment myślowy?

2019-08-06 14:03

Kot Schrödingera to jeden z najbardziej znanych eksperymentów myślowych, jednak niewiele osób wie, na czym on dokładnie polega. Chodzi bowiem o to, że kot Schrödingera jest jednocześnie żywy i martwy. Jak to możliwe?

Kot Schrödingera to eksperyment, o którym wielu słyszało, ale niewielu go rozumie. Sheldon Cooper, bohater "Teorii wielkiego podrywu", tyleż utalentowany, co pewny swej wiedzy fizyk, tłumaczył jego sens krótko: "Nie dowiesz się, dopóki nie otworzysz pudełka". 

Z kolei słynny doktor House w jednym z odcinków narzeka, w kontekście kota Schrödingera, że w ostatnich czasach zbyt mało słyszy się o eksperymentach związanych z fizyką.

Kot Schrödingera jest żywy i martwy jednocześnie

Aby zrozumieć, czym jest kot Schrödingera, wyobrazić sobie można kota i zamykane - koniecznie nieprzezroczyste - pudełko, w którym się on znajduje. Poza kotem w pudełku oczami wyobraźni zobaczyć mamy młotek, butelkę z trucizną, która może być przez ten młotek stłuczona, licznik Geigera, którego zadaniem jest wprawienie w ruch młotka i atom pierwiastka promieniotwórczego, mogącego uruchomić licznik. Licznik zostanie uruchomiony w momencie rozpadu atomu. A jak wspomniano wcześniej, uruchomiony licznik wprawia w ruch młotek, który rozbija butelkę z trucizną, a ta zabija kota.

Pamiętajmy jednak, że kot znajduje się w nieprzezroczystym pudełku, a dokładnej chwili rozbicia atomu nie potrafimy przewidzieć. Nie wiemy więc, czy licznik został uruchomiony, ponieważ nie widzimy, co dzieje się w pudełku. Dopóki więc nie uniesiemy pudełka, umieszczony w nim kot może być jednocześnie żywy i martwy. Dopiero wtedy, gdy pudełko zostanie otwarte, kot przyjmuje jeden z dwóch możliwych stanów.

W tym momencie warto sobie przypomnieć, że kot Schrödingera jest eksperymentem myślowym, czyli nieprzeprowadzonym w rzeczywistości. Żadnemu, nomen omen, żywemu kotu nie stała się więc krzywda.

Kot Schrödingera to nie tylko fizyka

Kot Schrödingera ma zastosowanie tylko w fizyce? Nic bardziej mylnego! Weźmy pod uwagę chociażby możliwość udania się na randkę – dopóki na nią nie pójdziemy, będzie ona zarówno udana, jak i nieudana. Podobnie można by ująć spadek, który dziedziczymy, jednakże nie wiemy, czym on jest – do momentu, aż poznamy jego dokładną zawartość, odziedziczone przedmioty mogą być zarówno bardzo nawet cenne, jak i całkowicie bezwartościowe.

O kocie Schrödingera wspominają nie tylko fizycy, ale i różne osoby zajmujące się kulturą i sztuką. Eksperyment myślowy Schrödingera niejednokrotnie pojawiał się w literaturze – korzystał z niego w swoich powieściach m.in. Terry Pratchett. Wspominano o kocie Schrödingera również w filmach i serialach – wśród nich można wymienić m.in. takie produkcje, jak wspomniane wcześniej: "Dr House", "Teoria Wielkiego Podrywu" czy "Sześć stóp pod ziemią".

Czytaj też:

8 eksperymentów medycznych, które dużo o nas mówią

Metody manipulacji - 5 technik wywoływania wpływu na ludzi

Perswazja: czym jest? Perswazja a manipulacja

Kim był twórca eksperymentu?

Twórcą eksperymentu był Erwin Schrödinger - wybitny fizyk, zajmujący się on przede wszystkim mechaniką kwantową, wyróżniony w 1933 roku Nagrodą Nobla w dziedzinie fizyki. 

Swój eksperyment, nazywany paradoksem (bo paradoksalna jest sytuacja, w której kot jednocześnie żyje i nie żyje) opisał w 1935 roku. Eksperyment z kotem miał pomóc zrozumieć i opisać przełożenie świata w skali w nano (czyli atomowej) na świat, z którym stykamy się na co dzień i który widzimy gołym okiem, czyli świat w skali makro.

Zobacz, jak eksperyment obrazowo wyjaśniają na YouTube Kwantowe Pigułki!

Czy artykuł był przydatny?
Przykro nam, że artykuł nie spełnił twoich oczekiwań.

NOWY NUMER

W numerze 9/2019 "Zdrowia": jak leczyć schorzenia stóp, fakty o chorobie Hashimoto, czerniak pokonany, miłość w jesieni życia, co mówią nasze sny, pomidory palce lizać. Miesięcznik "Zdrowie" to pakiet rzetelnej wiedzy i praktycznych wskazówek!

Dowiedz się więcej
Miesięcznik Zdrowie 9/2019
KOMENTARZE
Adam Czogalla
|

ekhm, eksperyment jest tu źle opisany. Wręcz jego koncepcja została zniszczona dołączeniem do niego licznika Geigera. Właśnie za pomocą licznika Geigera możemy stwierdzić, czy nastąpiła przemiana metastabilnego stanu. Mamy obserwatora wewnątrz, zatem nie zobaczymy efektów kwantowych i superpozycji stanów - kot jest żywy lub martwy i za pomocą licznika wiemy, w jakim jest stanie. Nie musimy otwierać pudełka, a cały eksperyment właśnie utracił swoje kwantowe własności!

Źle, źle i źle, w ogóle autor nie rozumie koncepcji tego eksperymentu! Właśnie jego nieoznaczoność, niewiedza co do wydarzeń w układzie i brak ich nadzoru sprawia, że może nastąpić superpozycja (nałożenie się na siebie stanów) - kot może być zatem żywy i martwy jednocześnie, gdy metastabilność elementu decyzyjnego (w tym przypadku niestabilnego jądra) nie jest w żaden sposób kontrolowany. Dopiero wtedy możemy naruszyć jego stan kwantowy poprzez obserwację i pdniesienie wieczka pudełka - kot ukaże się albo żywy, albo martwy, z superpozycji zostanie wybrany jeden konkretny stan i przypisany do elementu.

Tu jest bardzo ważna kwestia - obserwator zmienia wynik eksperymentu. Jeśli będziemy obserwować zdarzenia kwantowe, to te będą inaczej się dziać, niż gdy nie będziemy je obserwować! To jest największy paradoks tego eksperymentu myślowego, a nie kwestia superpozycji kota...